Gwyddonwyr i archwilio 'dirgelwch y Moho'

Yr Athro Chris MacLeod, yn arwain tîm ar fordaith i Gefnfor India i dyllu i mewn i haen fewnol y Ddaear

Heddiw, bydd tîm rhyngwladol o wyddonwyr, o dan arweiniad yr Athro Chris MacLeod o Ysgol Gwyddorau'r Ddaear a'r Amgylchedd, yn cychwyn eu taith i leoliad anghysbell yng Nghefnfor India i brofi damcaniaeth 100 mlwydd oed sy'n sylfaen ar gyfer ein dealltwriaeth o strwythur y Ddaear.

Bydd yr Athro MacLeod a'i dîm, o Raglen Ryngwladol Darganfod y Cefnforoedd (IODP: International Ocean Discovery Program), yn cychwyn eu taith ar fwrdd llong ymchwil JOIDES Resolution ac yn tyllu drwy gramen y Ddaear mewn safle penodol ar gadwyn mynyddoedd tanfor Esgair De-orllewin India.

Byddant yn chwilio am dystiolaeth fydd yn gwrthdroi damcaniaethau sy'n cael eu derbyn ar hyn o bryd, sy'n disgrifio natur haenau mwyaf allanol y Ddaear. Gallai hyn fod â goblygiadau arwyddocaol ar gyfer ein dealltwriaeth o gramen y Ddaear a faint o fywyd sydd ar y blaned.

Mae rhan fewnol y Ddaear yn haenog, fel nionyn, gyda phedair adran benodol: y gramen; y fantell; y craidd mewnol a'r craidd allanol. Rhwng yr haen fwyaf allanol – y gramen – a'r fantell, ceir ffin a elwir y Moho.

Mae'r Moho wedi'i enwi ar ôl y seismolegydd o Groatia, Andrija Mohorovičić. Ym 1909, ef oedd y cyntaf i sylwi bod tonnau seismig o ddaeargrynfeydd yn newid cyflymder tua 50 cilomedr o dan wyneb y blaned. Lluniodd y ddamcaniaeth mai'r newid sydyn hwn oedd y man lle ceir ffin rhwng yr haen raenog uwchben a'r fantell islaw. Mae'r syniad hwn wedi'i dderbyn yn gyffredinol.

Fodd bynnag, mae'r Athro MacLeod a'i dîm yn cwestiynu'r rhagdybiaethau hyn. Yn eu barn nhw, nid y Moho yn y cefnforoedd yw'r ffin rhwng y gramen a'r fantell bob amser. Yn hytrach, maent yn awgrymu mai'r pwynt isaf lle mae dŵr môr wedi ymdreiddio i'r fantell drwy graciau yw'r ffin seismolegol. Yn y pwynt hwn, caiff craig y fantell, neu'r peridodit, ei drawsnewid yn fath gwahanol o graig o'r enw serpentinit, drwy broses a elwir yn serpentineiddio.

Dywedodd yr Athro MacLeod: "Ers degawdau, rydym wedi derbyn yn ddi-gwestiwn mai'r Moho yw'r ffin rhwng cramen igneaidd y cefnfor a'r fantell. Ac eto, mae'r un mor gredadwy mai dyma ran flaen y broses serpentineiddio. Yn y bôn, yr un yw nodweddion seismig y gramen a'r serpentinit, felly ni ellir eu gwahaniaethu drwy seismoleg yn unig.

"Os serpentin sy'n ffurfio cramen isaf y cefnfor, mae'r goblygiadau'n rhai arwyddocaol – bydd angen i ni ailystyried y gwerslyfrau. Rydym yn amau fod cramen igneaidd y cefnfor yn llawer mwy amrywiol o ran trwch a strwythur na'r hyn roeddem yn ei feddwl yn flaenorol, a chredwn nad yw hi yno o gwbl mewn rhai mannau.

"Os felly, mae'n trawsnewid ein hamcangyfrifon o gyfansoddiad elfennol haen graenog y Ddaear. Mae dwy ran o dair o wyneb y blaned wedi'u gorchuddio gan gramen y môr ond gallai gynnwys cyfran sylweddol - ond anhysbys - o'r llawr môr serpentinit hwn.

Mae'r tîm ymchwil yn bwriadu gwneud twll dwfn iawn yn y gramen ar safle Esgair De-orllewin India yng Nghefnfor India, a elwir y 'Banc Atlantis'. Maent yn credu mai dyma'r man lle ceir yr amodau gorau i wneud twll fydd yn gallu treiddio'r Moho yn y pen draw.

Gan ddefnyddio'r offer tyllu uwch-dechnoleg diweddaraf yn ystod taith ddeufis IODP 360, nod y tîm yw tyllu o leiaf 1.3 km o dan lawr y môr yn y lle cyntaf i weld sut mae'r gramen isaf wedi'i chreu, a faint o ddŵr y môr sy'n treiddio'n ddwfn.

Byddant yn dychwelyd i'r safle wedyn i ddyfnhau'r twll a chyrraedd y man cywir i dyllu drwy'r Moho yn llwyr ac i mewn i'r fantell.

Ddiwedd mis Ionawr, bydd yr Athro MacLeod yn trosglwyddo'r llong i'r Athro Ian Hall o Brifysgol Caerdydd ym Mauritius. Yr Athro Hall, sef Pennaeth Ysgol Gwyddorau'r Ddaear a'r Amgylchedd, fydd y Cyd-Brif Wyddonydd ar daith arall fydd yn astudio'r cerrynt arfordirol morol mwyaf ar wyneb y byd oddi ar arfordir De Affrica a'i effaith ar hinsawdd y byd.

Y Cyngor Ymchwil Amgylchedd Naturiol sy'n ariannu cyfranogiad y DU yn Rhaglen Ryngwladol Darganfod y Cefnforoedd.