Y 'Bomiau Gwres' sy'n Dinistrio Rhew Môr yr Arctig

Gallai arsylwadau digynsail newid y rhagolygon ar gyfer rhew yn dadmer ym Môr yr Arctig 

Mae tîm o dan arweiniad eigionegwyr ffisegol yn Sefydliad Eigioneg Scripps ym Mhrifysgol Califfornia San Diego yn dangos mewn astudiaeth newydd bod ffrydiau o ddŵr cynnes yn llifo i Gefnfor yr Arctig o'r Cefnfor Tawel ac yn cyflymu’r broses o doddi rhew y môr o’r gwaelod i fyny.   

Mae'r ymchwil a ariennir yn bennaf gan y Swyddfa Ymchwil Morwrol yn disgrifio’r “bomiau gwres” tanddwr hyn, fel y'u gelwir nhw, yn un o sawl ffordd y mae lledaeniad effaith cynhesu byd-eang yn newid natur Cefnfor yr Arctig yn gyflymach na bron unrhyw le arall ar y Ddaear. Mae'r ymchwil yn ychwanegu at gorff cynyddol o dystiolaeth sy'n awgrymu y gallai rhew môr yr Arctig, un o ffynhonnell sefydlogrwydd yr hinsawdd fyd-eang, ddiflannu am gyfnodau helaethach o'r flwyddyn. 

“Bu’n anodd rhagweld yn gywir y cyflymu yng nghyfradd dadmer rhew’r môr yn yr Arctig, yn rhannol oherwydd yr holl adborth lleol cymhleth rhwng rhew, cefnfor a’r atmosffer; mae’r gwaith hwn yn dangos y rhan fawr y mae dŵr y môr yn ei chwarae mewn cynhesu yn rhan o’r adborth hwnnw,” meddai Jennifer MacKinnon, eigionegydd ffisegol yn Scripps, prif wyddonydd yr alldaith, ac awdur arweiniol y papur.  

Mae'r astudiaeth yn ymddangos heddiw yn y cyfnodolyn Nature Communications.

Dywedodd Dr Yueng-Djern Lenn, Darllenydd mewn Eigioneg Ffisegol yn Ysgol Gwyddorau Eigion Prifysgol Bangor: 

“Roedd yn fraint inni gydweithredu â'n cydweithwyr yn yr Unol Daleithiau i gasglu manylion at y mesuriadau biocemegol a wnaed yn ystod yr arbrawf maes hwn. Roedd y data hwn ar faetholion ac isotopau a gasglwyd gennym ni yn ddefnyddiol ar gyfer olrhain tarddiad y ffrwd, ac fe’n galluogodd hefyd i archwilio effaith dynameg y ffrwd ar gyflenwad maetholion dwfn i'r ffytoplancton a gludir o silffoedd y môr i fasn canolog Môr Beaufort.”

Mae Cefnfor yr Arctig yn anarferol oherwydd ei fod yn haenau gwahanol yn seiliedig ar halltedd ac nid ar dymheredd. Mae gan y rhan fwyaf o gefnforoedd y byd ddŵr cynhesach, ysgafnach ger yr wyneb a dŵr oerach, dwysach oddi tano. Yn yr Arctig, fodd bynnag, ceir haen o ddŵr arwynebol sy'n oer ond yn ffres iawn, oherwydd dylanwad all-lif afonydd a rhew sy’n dadmer yn gynyddol gyflymach. Mae dŵr cynnes, cymharol hallt yn llifo o'r Cefnfor Tawel trwy Gulfor Bering ac yna'r Ceunant Barrow oddi ar arfordir gogleddol Alasga, sy'n gweithredu fel ffroenell wrth i'r dŵr lifo trwy'r porth cul. 

Oherwydd bod y dŵr hwn yn fwy hallt na dŵr wyneb yr Arctig, mae'n ddigon dwys i “danblymio”, sef plymio o dan haen ffres dŵr wyneb yr Arctig. Wrth iddo symud mae’n creu pocedi o ddŵr cynnes iawn sy'n llechu o dan ddyfroedd yr wyneb. Mae gwyddonwyr wedi sylwi bod y pocedi hyn o ddŵr cynnes o dan yr wyneb wedi cryfhau dros y degawd diwethaf. 

Mae'r pocedi hyn, a elwir yn “fomiau gwres'', yn ddigon sefydlog i allu para am fisoedd neu flynyddoedd, gan chwyrlio ymhell i'r gogledd o dan y prif bacrew ger pegwn y gogledd, ac ansefydlogi'r rhew hwnnw wrth i'r gwres ynddynt ymledu'n raddol ond yn sicr tuag i fyny, gan doddi'r rhew. Hyd yn hyn, fodd bynnag, ni arsylwyd y broses o sut mae’r dŵr cynnes yn tanblymio, ac ni ellid ei ddeall. Heb y ddealltwriaeth honno, nid yw gwyddonwyr hinsawdd wedi gallu cynnwys yr effaith bwysig hon mewn modelau rhagfynegi, y mae rhai ohonynt yn tan-ragfynegi cyfraddau dadmer rhew’r môr, sy’n raddol gyflymu. O ystyried y bu’r mewnlifiad dŵr cynnes o’r Môr Tawel yn cynyddu dros y degawd diwethaf, mae'r gwaith hwn yn ychwanegu at gorff cynyddol o dystiolaeth y gallai rhew môr yr Arctig, sy’n un o ffynonellau sefydlogrwydd yr hinsawdd fyd-eang, ddiflannu am gyfnodau sylweddol o'r flwyddyn.   

Mewn alldaith yn 2018 a ariannwyd gan Swyddfa Ymchwil Llynges yr Unol Daleithiau, sylwodd gwyddonwyr am y tro cyntaf ar un o'r digwyddiadau tanblymio dramatig hyn wrth iddo ddigwydd.  Defnyddiodd y grŵp gyfuniad o offerynnau eigioneg newydd a ddatblygwyd gan y grŵp Multiscale Ocean Dynamics yn Scripps: arsylwadau lloeren a ddadansoddwyd gan gydweithwyr ym Mhrifysgol Miami, proffilio data fflôt o'r Weinyddiaeth Eigionol ac Atmosfferig Genedlaethol, samplau biolegol a gasglwyd gan gydweithwyr o Brydain a'r Almaen sy'n gweithio ar brosiect o'r enw Changing Arctic Ocean, a dadansoddiad data manwl gan gydweithwyr mewn sawl sefydliad arall.    

“Mae llwyddiant y grŵp yn tynnu sylw at y safbwyntiau newydd y gallwn eu cymhwyso i’r byd naturiol wrth edrych arno mewn ffyrdd newydd,” meddai eigionegydd Scripps, Matthew Alford.

“Ni fyddai’r olwg fanwl hon o’r prosesau cymhleth sy’n ymwneud â dargludiad gwres yn yr Arctig wedi bod yn bosibl heb sawl cyfleuster offer cydamserol, gan gynnwys synhwyro o bell a phroffilwyr llongfyrddol ac awtonomig a ddatblygwyd yn Scripps,” meddai. 

Mae offerynnau o grŵp Scripps Multiscale Ocean Dynamics yn cynnwys synhwyrydd CTD cyflym pwrpasol sy’n gwneud proffiliau cyflym iawn oddi ar fwrdd y llong, a dyfais “Wirewalker” awtonomig sy’n defnyddio pŵer o donnau’r cefnfor yn sail i fesuriadau proffilio. Mae'r offerynnau hyn yn caniatáu i wyddonwyr gael delweddau cydraniad uchel o brosesau cefnforol cymhleth, a thrwy hynny gael dealltwriaeth well a fanylach o sut maen nhw'n gweithio.

Mae'r gwaith hwn hefyd yn tynnu sylw at bwysigrwydd cydweithredu rhwng sawl sefydliad, rhwng sawl asiantaeth ariannu o’r Unol Daleithiau, a chyda phartneriaid rhyngwladol. Mae manylder y ddealltwriaeth a gafwyd drwy’r ymchwil hwn yn deillio o'r amrywiaeth o offer a safbwyntiau a ddaw yn sgil y cydweithredu hwnnw. 

Mae gwaith cydweithredol gyda gwyddonwyr yn y Deyrnas Unedig a'r Almaen yn dangos bod y dŵr cynnes is-wynebol hwn hefyd yn cludo priodweddau biocemegol unigryw i'r Arctig. Disgwylir i'r cyfuniad hwn o organebau a chemegau fod â goblygiadau pwysig i'r ecosystem Arctig sy'n newid.

Dyddiad cyhoeddi: 21 Ebrill 2021