Ymchwilwyr yn astudio 'DNA' tu mewn y Ddaear

Mae gwyddonwyr wedi lansio prosiect uchelgeisiol sydd â'r nod o fapio'r amodau o dan wyneb y Ddaear mewn manylder na welwyd o'r blaen.

Gan gyfuno technoleg fodern â’r cyfrifiadura perfformiad uchel diweddaraf, mae tîm o'r DU dan arweiniad ymchwilwyr ym Mhrifysgol Caerdydd yn bwriadu creu'r mapiau 4D cyntaf erioed o fantell y Ddaear - haen anferth o garreg sy'n symud yn araf o dan wyneb y Ddaear.

Yn wir, mae'r cylchrediad cerrig hwn wedi siapio'r byd yr ydym yn byw ynddo heddiw, o'n hynysoedd a'n cyfandiroedd i'n mynyddoedd a chribau llawr y môr, ac felly dyma ddatgelu'r gyfrinach o ran sut mae'r blaned wedi esblygu.

Nod y tîm yw creu mapiau cyfrifiadurol o lif mantell y Ddaear dros y biliwn o flynyddoedd diwethaf, yn cynrychioli tymheredd, dwysedd a chyflymder y fantell dros y cyfnod hwnnw o amser, gan greu model 4D cyflawn.

"Yn union fel gwnaeth darganfod DNA wella ein dealltwriaeth o fioleg, bydd mapio llif y fantell yn ehangu ein gwybodaeth am sut mae'r Ddaear wedi'i siapio ledled ei hanes," meddai prif ymchwilydd y prosiect, yr Athro Huw Davies o Ysgol Gwyddorau'r Ddaear a’r Amgylchedd Prifysgol Caerdydd.

Mae'r theori tectoneg platiau, sef gwahanu cragen allanol y Ddaear yn sawl plât symudol, wedi creu chwyldro gwyddonol ac wedi’n galluogi ni i ddeall yn iawn symudiadau arwyneb y Ddaear.

Er hyn, nid yw theori tectoneg platiau yn dweud wrthym am brosesau dyfnach y Ddaear sy'n arwain at symudiadau'r platiau, nac ychwaith yn egluro rhai o ddigwyddiadau mwyaf dramatig hanes y Ddaear, megis platiau'n gwahanu, niferoedd mawr iawn o lafa a difodiant ar lefel eang.

Mae mantell y Ddaear yn gweithio fel un system blymio enfawr lle mae gwres yn cael ei drosglwyddo o'r craidd poeth i'r wyneb ac yn ôl eto, mewn un cylch mawr.

Hwylusir y trosglwyddiad o wres drwy fewnlif ac all-lif, sy'n cael ei alw'n ymchwyddo a dadchwyddo, gan y cerrig yn y fantell sy'n symud yn araf deg iawn - tua'r un cyflymder â chyflymder ewinedd yn tyfu.

Mae'r broses ymchwyddo, sef gwres yn symud am i fyny o'r craidd, yn dal i fod yn ddirgelwch i wyddonwyr, yn enwedig sut mae'n cyd-fynd â symudiad platiau tectoneg. Dyma fydd prif ffocws y prosiect ymchwil.

Yn ogystal, mae gan wyddonwyr ddiddordeb mawr mewn ymchwyddo gan mai dyma sydd wedi arwain at lawer iawn o lafa, lludw a nwyon yn llifo i'r atmosffer mewn rhanbarthau neu 'fannau poeth' ar wyneb y Ddaear. Mae hyn wedi cael effaith andwyol ar fywyd ar y Ddaear.

Mae'r ardaloedd hyn, sy'n cael eu galw yn Daleithiau Igneaidd Mawr (LIP), nawr yn cael eu hystyried yn ddyddodion cerrig igneaidd all orchuddio miloedd o gilometrau sgwâr. Yn ogystal, gall y rhain fod yn gannoedd o fetrau o ran trwch.

Er enghraifft, roedd Trapiau Deccan, LIP a orchuddiodd ran fawr o India, yn rhannol gyfrifol am ddifodiant dinosoriaid ynghyd â thrawiad meteoryn ym Mecsico. Roedd LIP arall, y Trapiau Siberaidd, yn gyfrifol am y digwyddiad difa bywyd mwyaf erioed ar y Ddaear.

Yn rhan o'r astudiaeth, bydd gan y tîm fynediad am y tro cyntaf erioed at gofnod o symudiadau platiau, yn ystod biliwn mlynedd ddiwethaf hanes y Ddaear.

Bydd y data'n cael ei gyfuno â delweddau seismig o ddaeargrynfeydd y gorffennol a daeargrynfeydd presennol, fydd yn rhoi gwybodaeth ar ba mor sydyn y mae'r tonnau seismig yn symud drwy'r fantell, ac felly'n gweithio fel sgan meddygol gan roi 'darlun' o'r tu mewn.

"Drwy gyfuno'r wybodaeth i gyd, bydd gennym ddealltwriaeth llawer gwell o sut mae ein planed yn gweithio" parhaodd yr Athro Davies.

"Bydd y delweddau 4D y mae'r prosiect yn eu creu yn fuddiol iawn i ystod eang o feysydd ymchwil a diwydiannau, o archwilio adnoddau mwynol i ddeall sut mae digwyddiadau mawr y gorffennol wedi siapio ein hinsawdd, ac felly'n ategu rhagfynegiadau cadarn o newid yn yr hinsawdd yn y dyfodol."

Mae'r prosiect ymchwil wedi derbyn dros £3 miliwn o gyllid gan NERC ac yn cynnwys naw prifysgol o bob rhan o'r DU: Prifysgol Bryste, Prifysgol Caerdydd, Prifysgol Caergrawnt, Coleg Imperial Llundain, Leeds, Prifysgol Lerpwl, Prifysgol Rhydychen, Prifysgol Royal Holloway Llundain, a Choleg Prifysgol Llundain.