Gleiderau robotig tanddwr yn rhoi mewnwelediadau newydd ar effaith mynydd iâ anferth sy'n toddi

Mewn cenhadaeth uchelgeisiol, cyntaf o’i bath yn y byd, cafodd y cerbydau hyn yn eu rhyddhau yn agos at fynydd iâ A-68a yn Antarctica, gan ddarparu mesuriadau pwysig newydd o effeithiau dŵr tawdd mynyddoedd iâ ar Gefnfor y De a'r ecosystem o'i amgylch.

Mae canfyddiadau’r astudiaeth, a arweiniwyd gan Dr Natasha Lucas, sy’n eigionegydd ffisegol yn Ysgol Gwyddorau Eigion Prifysgol Bangor, wedi’u cyhoeddi yn y cyfnodolyn Nature Geoscience.

Canfu'r ymchwilwyr fod dŵr tawdd o arwyneb, ochrau a gwaelod y mynydd iâ enfawr yn achosi newidiadau mawr yn strwythur tymheredd a halltedd rhan uchaf y golofn ddŵr.

Yn bwysig, mae dŵr tawdd o waelod y mynydd iâ’n cymysgu â dŵr dwfn cymharol gynnes a hallt ac yn 'ymchwyddo', gan ddod â maetholion o'r cefnfor dyfnach a gronynnau llawn mwynau o'r tu mewn i'r mynydd iâ ei hun.

Mae'r cyflenwad ychwanegol hwn o faetholion yn ysgogi twf ffytoplancton (planhigion morol microsgopig) ar yr arwyneb, sy'n ffurfio sylfaen cadwyn fwyd hynod gynhyrchiol yr Antarctig.

Gan fod nifer y mynyddoedd iâ sy’n ymrannu’n debygol o gynyddu oherwydd effaith y newid yn yr hinsawdd, mae’n bwysig deall yr effeithiau ffisegol a biolegol cymhleth ar ddyfroedd y cefnfor y maent yn tramwy drwyddynt, er mwyn rhagweld cylchrediad y cefnfor yn y dyfodol ac iechyd ecosystemau’r Antarctig.

Oherwydd y perygl cynhenid o agosrwydd mynyddoedd iâ at longau, credir mai dyma’r tro cyntaf i wyddonwyr gasglu mesuriadau mor agos at fynydd iâ anferth sy’n toddi, gan ddefnyddio gleiderau robotig yn samplu lle na all llongau fynd, gan roi ffenestr ddigynsail i effaith dŵr tawdd ar Gefnfor y De o amgylch.

Aeth ymchwilwyr o’r National Oceanography Centre a British Antarctic Survey, lle'r oedd Natasha’n gweithio ar adeg yr astudiaeth ac yn bellach yn Ymchwilydd Anrhydeddus, ati i osod gleider robotig 23 km o un o fynyddoedd iâ mwyaf y byd, sef A-68a, ym mis Chwefror 2021 yn agos at ynys De Georgia yn yr is-Antarctig.

Mae’n anodd iawn casglu data ar fynyddoedd iâ. Gellir olrhain symudiadau mawr mynyddoedd iâ anferth gyda lloerenni, ond ni all llongau ddod yn ddigon agos gan fod symudiadau ar raddfa lai’n anrhagweladwy ar hyn o bryd. Mae hyn yn golygu bod y data sydd ei angen ar ymchwilwyr i ddatblygu modelau cywir – sy'n hanfodol wrth ragweld newid hinsawdd yn y dyfodol – yn aml ar goll.

Casglodd y gleider ddata ar halwynedd a thymheredd y cefnfor, ynghyd â chloroffyl (procsi ar gyfer cynhyrchedd) ac ôl-wasgariadau optegol, sy'n mesur y gronynnau mewn daliant yn y dŵr.

Datgelodd y mesuriadau unigryw, wrth i’r mynydd iâ doddi oddi tano – sef proses o’r enw toddi gwaelodol – bod haen o ddŵr o’r enw ‘Dŵr Gaeaf’ – a ffurfiwyd yn ystod yr haf Awstraidd pan fydd dyfroedd cynhesach yn capio dyfroedd oerach y gaeaf oddi tano – yn cael ei ‘erydu’.

Mae'r band hwn o ddŵr oer, sy'n bresennol yn y cyfnod hwn yn unig, yn rhwystr rhwng dyfroedd arwynebol a dyfroedd dyfnach, gan atal maetholion rhag cyrraedd haenau ar yr arwyneb.

Trwy erydu'r rhwystr hwn, gall dyfroedd dwfn, sy’n llawn maetholion, godi tuag at yr arwyneb, ynghyd â gronynnau llawn mwynau megis haearn a silica o'r mynydd iâ sy'n toddi. Mae'r maetholion hyn yn chwarae rhan allweddol wrth ysgogi cynhyrchedd cynradd gan greu bwyd i'r anifeiliaid carismataidd sy'n byw yng Nghefnfor y De.

Dywedodd Dr Natasha Lucas, “Rydym yn credu mai dyma'r tro cyntaf i fesuriadau gael eu gwneud mor agos at fynydd iâ – felly mae’n wirioneddol arloesol! Roedd yn gyffrous iawn gweld y data’n dod yn ôl, a gweld sut oedd y cefnfor yn newid mor syfrdanol.

“Oherwydd y newid yn yr hinsawdd, mae nifer y mynyddoedd iâ anferth yn cynyddu, felly mae’n bwysig ein bod yn deall y prosesau ffisegol a biolegol sy’n digwydd wrth i fynydd iâ o’r maint hwn doddi, yn aml ymhell o’i tharddiad.

“Trwy gymysgu’r haenau cefnforol hyn – sydd fel arfer yn sefydlog iawn yn ystod haf yr Antarctig – mae tymheredd y môr, ei halwynedd a maint y maetholion i gyd yn newid. Mae hyn, yn y pen draw, yn effeithio ar faint o wres a charbon sy’n cael ei gyfnewid rhwng y cefnfor a’r atmosffer.”

Roedd y genhadaeth hon yn cynnwys risg uchel; nid yw gleiderau robotig a weithredir o bell fel arfer yn cael eu defnyddio mor agos at fynyddoedd iâ.

Ychwanegodd Dr Lucas, “Roedd y genhadaeth hon ymhell o fod yn syml. Roeddem yn treialu'r gleiderau o bell o dros 12000 km i ffwrdd, pob un ohonom yn ein swyddfeydd 'cyfnod clo' ein hunain yn ystod COVID, gan ddibynnu ar ddelweddaeth lloeren anaml digwmwl i leoli'r mynydd iâ a'r mynyddoedd iâ llai o'i gwmpas.

“Roedd A-68a yn symud yn gyson, ac yn anffodus fe gollon ni un gleider, a chafodd yr ail gleider ei ddal o dan A-68a ychydig o weithiau. Fodd bynnag, ar ôl iddo ddod yn ôl i’r fei 17 diwrnod yn ddiweddarach, gyda chyfoeth o ddata, roeddem yn gallu mesur y prosesau dan sylw wrth i’r mynyddoedd iâ anferth hyn doddi.”

Ers i A-68a ymrannu yn 2021, mae sawl mynydd iâ anferth arall wedi gwneud eu ffordd i Dde Georgia. Y mwyaf nodedig o’r rhain yw A-23a, a ddaeth i stop ar ysgafell gyfandirol yr ynys yn gynharach eleni, gan ryddhau dŵr croyw a maetholion i’r cefnfor o amgylch gan effeithio ar y biosffer.

’Mae Giant iceberg meltwater increases upper-ocean stratification and vertical mixing gan Lucas, N., et al wedi’i gyhoeddi yn Nature Geoscience.