Gwyddonwyr yn defnyddio ffosilau morol hynafol i ddatrys hen bos hinsoddol

Mae gwyddonwyr Prifysgol Caerdydd wedi taflu goleuni newydd ar ymddygiad hinsawdd y Ddaear dros y cyfnod hysbys diwethaf o gynhesu byd-eang dros 14 miliwn o flynyddoedd yn ôl.

Yn ystod y cyfnod hwn, o’r enw Optimwm Hinsoddol y Mïosen Canol, roedd tymereddau byd-eang cymaint â 3 hyd 4 gradd yn gynhesach na thymereddau cyfartalog heddiw, sy’n debyg i’r amcangyfrifon ar gyfer 2100. Roedd safleoedd y cyfandiroedd yn debyg i heddiw ac roedd bywyd y moroedd yn ffynnu.

Mae’r cyfnod hwn, rhwng 15 a 17 miliwn o flynyddoedd yn ôl, wedi drysu daearegwyr am ddegawdau wrth iddynt geisio egluro beth oedd sbardun cychwynnol y cynhesu byd-eang hwn, ynghyd â’r amodau amgylcheddol a gafwyd ar y Ddaear yn ei sgîl.

Rydym eisoes yn gwybod i’r cyfnod hwn o gynhesu byd-eang gyd-fynd ag echdoriadau folcanig enfawr a orchuddiodd y rhan fwyaf o’r Gogledd-orllewin Pasiffig cyfoes yn UDA, o’r enw basaltau llifogydd afon Columbia.

Oddeutu’r un adeg, fe grëwyd haen sylweddol o garreg lawn olew o’r enw Ffurfiant Monterey ei chreu ar hyd arfordir Califfornia o ganlyniad i gladdu bywyd morol llawn carbon.

Hyd yn hyn, mae gwyddonwyr wedi’i chael hi’n anodd datrys y pos a chynnig eglurhad ymarferol ar gyfer tarddiad y cynhesrwydd a’r cysylltiad rhwng yr echdoriadau folcanig a’r cyfraddau cynyddol o ddyddodi carbon.

Meddai’r Athro Carrie Lear, uwch-wyddonydd yr astudiaeth o Ysgol Gwyddorau’r Ddaear a’r Môr ym Mhrifysgol Caerdydd: “Mae ein planed wedi bod yn gynnes o’r blaen. Gallwn ddefnyddio ffosilau hynafol er mwyn helpu i ddeall sut mae’r system hinsoddol yn gweithio ar yr adegau hyn.”

Yn eu hastudiaeth a gyhoeddwyd heddiw yng nghyfnodolyn Nature Communications, defnyddiodd y tîm gemeg ffosilau morol a gymerwyd gan greiddiau gwaddod hir o’r Môr Tawel, yr Iwerydd a Chefnfor India er mwyn canfod lefelau tymheredd a charbon y dŵr môr yr oedd creaduriaid hynafol yn byw ynddo yn ystod Optimwm Hinsoddol y Mïosen Canol.

Dangosodd eu canlyniadau fod yr echdoriadau folcanig enfawr o fasaltau llifogydd Afon Columbia wedi rhyddhau CO₂ i mewn i’r atmosffer, a sbardunodd ostyngiad yn pH y cefnforoedd. Wrth i dymereddau byd-eang godi o ganlyniad i hyn, fe gododd lefelau’r môr hefyd, gan foddi ardaloedd mawr o’r cyfandiroedd. Creodd hyn yr amodau delfrydol i gladdu meintiau mawr o garbon o groniadau o organebau morol mewn gwaddodion, ac i drosglwyddo carbon folcanig o’r atmosffer i’r cefnfor dros ddegau o filoedd o flynyddoedd.

“Helpodd y cyfraddau uwch o gynhyrchedd a chladdu carbon i dynnu rhywfaint o’r carbon deuocsid o’r llosgfynyddoedd a gweithredodd hyn fel adborth negyddol, gan leddfu’r effeithiau hinsoddol sy’n gysylltiedig ag allyrru CO₂ folcanig rywfaint, ond nid yn gyfan gwbl,” dywedodd prif awdur yr astudiaeth Dr Sindia Sosdian o Ysgol Gwyddorau’r Ddaear a’r Môr ym Mhrifysgol Caerdydd.

Mae episodau mawr o folcanigrwydd drwy gydol hanes y Ddaear yn gysylltiedig â difodiannau mawr a disbyddiad ocsigen yn y cefnforoedd; fodd bynnag, ni fu achlysur o’r fath yn ystod Optimwm Hinsoddol y Mïosen Canol.

Ychwanegodd cyd-awdur yr astudiaeth, Dr Tali Babila, o Ysgol Gwyddorau’r Môr a’r Ddaear ym Mhrifysgol Southampton: “Yn ystod Optimwm Hinsoddol y Mïosen, roedd ymateb y cefnforoedd a’r hinsawdd yn hynod debyg i echdoriadau folcanig enfawr eraill yn y cofnod daearegol. Fodd bynnag, fe wnaeth presenoldeb llen iâ’r Antarctig a’r gyfradd isel o ryddhau carbon leihau’r raddfa o newid amgylcheddol a’r goblygiadau cysylltiedig ar fywyd morol yn ystod y digwyddiad hwn.”

“Diolch i’n canlyniadau, mae gennym syniad clir iawn bellach o beth oedd yn digwydd dros 14 miliwn o flynyddoedd yn ôl, a bydd hyn yn newid y ffordd y mae gwyddonwyr yn ystyried y cyfnod hwn o gynhesu byd-eang,” eglurodd Dr Sosdian.

“Rydym yn gwybod bod ein hinsawdd bresennol yn cynhesu’n gynt o lawer nag yn ystod Optimwm Hinsoddol y Mïosen, felly ni allwn ni ddibynnu ar y systemau adborth naturiol araf i wrthbwyso cynhesu byd-eang. Ond mae’r ymchwil hon yn bwysig o hyd oherwydd mae’n ein helpu i ddeall sut mae ein planed yn gweithio pan mae mewn modd cynnes.”

Mae’r astudiaeth gydweithredol hon yn cynnwys Prifysgol Caerdydd (DU), a Phrifysgol St. Andrews (DU) ac mae’n rhan o brosiect ymchwil a ariennir gan y Cyngor Ymchwil Amgylcheddol Cenedlaethol (NERC).