Tywyllu rewlifoedd yr Arctig

Cerdded ar hyd un o rewlifoedd yr uwch arctig yn Svalbard

Mae ymchwilwyr o Brifysgol Aberystwyth wedi mesur y “gyllideb ficrobig” ar wyneb rhewlif am y tro cyntaf, gan ddarganfod sut y mae bacteria yn cynorthwyo i doddi rhewlifoedd.

Mae rhewlifoedd ac eira parhaol yn cynnwys tua 24 miliwn cilomedr ciwbig o ddŵr croyw, ychydig dros ddwy ran o dair o gyfanswm y Ddaear. Mae effeithiau’r hinsawdd a’r cynnydd yng ngraddfa toddi rhewlifoedd a llenni iâ ledled y byd yn destun cryn ofid amgylcheddol.

Ac mae'n ymddangos yn awr nad cynnydd mewn tymheredd yn unig sy’n achosi’r dirywiad. Mae sbeciau bychain o fywyd sydd yn ymddangos ar wyneb yr iâ yn cyfrannu at raddfa’r toddi.

Mewn erthygl yn y cyfnodolyn Environmental Microbiology, mae gwyddonwyr o Sefydliad Daearyddiaeth a Gwyddorau Daear (IGES) a Sefydliad y Gwyddorau Biolegol, Amgylcheddol a Gwledig (IBERS) ym Mhrifysgol Aberystwyth, ynghyd â chydweithwyr o Brifysgolion Sheffield a Bryste, wedi ychwanegu cymal newydd i’r stori.

Maent wedi cyhoeddi’r gyllideb dymhorol gyntaf o ffurfiau bywyd microbaidd bychan ar wyneb rhewlif yn Svalbard, casgliad o ynysoedd yn yr Uwch-Arctig sydd yn eiddo i Norwy.

Ymhell o fod yn rinciau sglefrio llyfn, mae arwynebau rhewlifoedd yn afreolaidd a bron bob amser wedi eu gorchuddio â llwch mân sy'n edrych fel compost ar gyfer potio planhigion. Defnydd o’r enw "cryoconite" yw’r 'compost' hwn – neu, o’i gyfieithu, “llwch oer”. Mae’n gyfuniad o ronynnau bychain o graig, llwch a microbau, sy'n cael eu chwythu ar y rhewlif o fynyddoedd cyfagos neu’n cael ei gario gan law ac eira.

Fel yr adroddodd Dr Jason Box o Brifysgol Talaith Ohio yn yr Unol Daleithiau yn ddiweddar, gall huddygl o danau gwyllt gyfrannu gronynnau i wyneb yr iâ hyd yn oed.

Esboniodd prif awdur yr astudiaeth, y rhewlifegydd Dr Tristram Irvine-Fynn: "Am nifer o flynyddoedd, rwyf wedi bod yn dyfalu sut mae’r cryoconite yn cael ei ffurfio, ac yna sut mae'n cael ei gludo ar draws wyneb y rhewlif gan lif y dŵr tawdd. Drwy ddefnyddio ffotograffiaeth treigl amser sylwais fod symudiad y llwch yn gymhleth iawn, a bûm yn dyfalu a oedd y microbau yn cael eu golchi oddi ar yr wyneb neu beidio”.

Felly aeth y tîm ati i fesur "cyllideb ficrobaidd" un o rewlifoedd yr Arctig trwy gyfrif nifer y microbau sydd yn mynd i mewn, yn gadael ac yn cael eu storio ar wyneb y rhewlif, drwy ddefnyddio dull newydd soffistigedig sydd yn medru cyfrif bacteria unigol.

Esboniodd Dr Sara Rassner, cyn-fyfyriwr PhD yn IBERS a chydawdur ar yr astudiaeth; "Yn y gorffennol roedd rhaid i ni gyfrif bacteria un-wrth-un gan ddefnyddio microsgop, gorchwyl ddiflas ac roedd yn hawdd gwneud camgymeriadau. Trwy ddefnyddio cytometreg llif - sef cyfeirio laser drwy lif o ddŵr, a chyfrif yn electronig - gallwn gyfri pob cell sydd yn cynnwys DNA yn gyflym ac yn fanwl".

Casglwyd samplau o ddŵr rhewlif wedi toddi a rhew o’r wyneb ac fe’u dadansoddwyd ynghyd â’r hyn a gasglwyd mewn trapiau llwch a waned o Frisbees wedi eu gosod wyneb i waered. Datgelodd y data a gasglwyd rhai canlyniadau annisgwyl.

Bob awr mae tua 10 miliwn o gelloedd yn cael eu golchi i ffwrdd gan ddŵr tawdd o ardal sy’n mesur metr sgwâr ar wyneb y rhewlif. Mae'r nifer yma o ficrobau wedi’u cludo oddi ar wyneb y rhewlif yn cynnwys cyfaint o garbon.

"Mae'n rhyfedd o beth, ond mae’r cyfaint o garbon sy'n cael ei allforio o'r rhewlif a astudiwyd bob haf yn cyfateb i fag neu ddau o siwgr o’ch archfarchnad leol!" ychwanegodd Dr Irvine-Fynn. Er y gall hyn ymddangos yn swm bach, astudiaeth ar un rhewlif bach oedd hon; mae cyfanswm cyfaint y carbon sawl gwaith yn fwy pan fyddwch yn ystyried nifer y rhewlifoedd ar draws y byd.

Esboniodd Dr Arwyn Edwards o IBERS, cydawdur ar yr astudiaeth, "Os ydym yn cymryd yn ganiataol bod y rhewlif y bûm yn ei astudio yn gynrychioliadol o rewlifoedd ym mhob man, byddent yn colli o leiaf 3.5 mil triliwn o gelloedd bob haf, sef yn fras, yr un nifer o gelloedd yr amcangyfrifir eu bod yn byw ar, a mewn, tri biliwn o bobl ".

Ond un rhan o'r stori yn unig yw hon. Yr hyn sy’n peri gofid i’r tîm yw bod nifer y celloedd sydd yn cael eu hallforio yn fychan iawn o’i gymharu â nifer y microbau sy'n parhau o fewn y wyneb iâ.

"Gwelwn fod llawer o’r celloedd sy’n glanio ar yr iâ yn cael eu dal yno," esboniodd Dr Irvine-Fynn. Darganfu’r gwyddonwyr o Aberystwyth fod cyfanswm màs y carbon microbaidd sydd yn cael ei ddal yn ystod haf oer yr Arctig ar draws y rhewlif a astudiwyd yn cyfateb i sach o gompost o ganolfan arddio.  Mae hyn yn bryder oherwydd bod y microbau sy'n tyfu yn gludo’r llwch, y carbon a’r gronynnau bychain o graig at ei gilydd ac yn tywyllu wyneb yr iâ, sydd yn ei dro yn cynyddu effaith ynni’r haul wrth iddo doddi’r rhewlif.

"’Tywyllu biolegol’ yw’r term yr ydym wedi ei fabwysiadu am y ffenomen hon ac mae'n ymddangos ei bod yn factor o bwys a allai gyflymu’r raddfa y mae rhewlifoedd yn toddi”, dywedodd Dr Irvine-Fynn.

Yn eironig, "hyd yn oed ddegawd yn ôl roedd llawer o wyddonwyr yn ystyried rhewlifoedd yn lympiau difywyd o iâ” meddai cydawdur yr astudiaeth, Dr Arwyn Edwards.

"Yr hyn sy’n hynod ddiddorol i ni," meddai Dr Irvine-Fynn "yw y gallai bywyd ar yr iâ fod yn cyfrannu tuag at y ffordd y mae rhai rhewlifoedd yn toddi yn gyflym o ganlyniad i’r tywyllu biolegol, yn ogystal â darparu maetholion cynradd a DNA i'r tir sydd yn dod i’r amlwg wrth i’r rhewlifoedd grebachu ".

Y gobaith yw y gallai astudiaethau pellach ddweud a yw’r “tywyllu biolegol” yn ffenomen hirdymor a byd-eang.

Cyllidwyd yr astudiaeth gan Consortiwm Newid Hinsawdd Cymru (C3W) a Cyngor Ymchwil yr Amgylchedd Naturiol (NERC).

Cyfeirnod y papur hwn yw:
Irvine-Fynn, T. D. L., Edwards, A., Newton, S., Langford, H., Rassner, S. M., Telling, J., Anesio, A. M. a Hodson, A. J. (2012), Microbial cell budgets of an Arctic glacier surface quantified using flow cytometry. Environmental Microbiology, 14: 2998–3012. doi: 10.1111/j.1462-2920.2012.02876.x

Consortium Newis Hinsawdd Cymru (C3W) www.c3wales.org
Mae Consortium Newis Hinsawdd Cymru (C3W) yn dwyn at ei gilydd ymchwilwyr o bedair o brifysgolion mwyaf Cymru (Aberystwyth, Bangor, Caerdydd ac Abertawe). Nod  C3W yw gwella dealltwriaeth o’r hyn sydd yn achosi newid hinsawdd, yn ogystal â’i natur, amseru ac effeithiau. Ynghyd ag ymchwil i ganfyddiadau o newid hinsawdd, addasiadau potensial ac ymatebion fyddai’n lliniaru ar effeithiau, nod C3W yw gwella dealltwriaeth a chynnig gwybodaeth ar gyfer llunio polisi gan Lywodraeth, llunwyr polisi, busnesau a’r sector addysg.

Er mwyn cyflawni hyn mae C3W yn datblygu strwythur a fydd yn hwyluso mwy o gydweithio, adeiladu gallu’r gymuned ymchwil a’i chydlynu. Mae C3W hefyd yn darparu amrywiaeth o weithgareddau allanol sydd yn codi proffil a dylanwad ymchwil newid hinsawdd yng Nghymru yn rhyngwladol, a chyfathrebu’r wyddoniaeth yn effeithiol drwy gyfrwng amrywiaeth o ddigwyddiadau cyfnewid gwybodaeth.

Mae C3W yn rhaglen £4m 10 mlynedd sydd wedi ei chyllido gan Gyngor Cyllido Addysg Uwch Cymru, gyda chefnogaeth ychwanegol ar gyfer gwaith allanol wedi ei ddarparu gan Gyngor Cefn Gwlad Cymru. Sefydlwyd y Consortiwm ym mis Tachwedd 2009.

AU3213

Rhannu