Diogelu cymunedau a gwarchod amgylcheddau

Gan weithio ochr yn ochr â chwmnïau mwyngloddio ledled y byd, mae'r Athro Wolfgang Maier wedi helpu i atal adleoli cymunedau lleol, ac mae hefyd wedi helpu i ddiogelu tir sy'n ddiwylliannol sensitif, ac wedi sicrhau arbedion cost enfawr ar yr un pryd.

“Penderfyniad hollol fyrbwyll oedd e. Fe wyliais i rywbeth ar y teledu am archwilio mwynau, ac fe’m swynodd i. Fe gofrestrais yr un wythnos.”

Heb yn wybod i’r Athro Wolfgang Maier, dyma ddechrau taith ryfeddol a fyddai’n mynd ag ef o Brifysgol Munich i bedwar ban byd yn archwilio ffurfiannau daearegol islaw cramen y Ddaear.

“Mae’n broffesiwn gwirioneddol ddiddorol,” meddai.

“Nid dim ond gweld ystod eang o wahanol greigiau mewn tirweddau egsotig mae rhywun, rydych chi hefyd yn dod ar draws diwylliannau a phobl hynod ddiddorol.”

Y berthynas hon rhwng yr hyn sy’n digwydd o dan y ddaear ac uwchben y ddaear sydd wrth wraidd gwaith yr Athro Maier heddiw.

Bellach wedi’i leoli yn ein Hysgol Gwyddorau’r Ddaear a’r Amgylchedd, mae’n arbenigwr mewn dyddodion mwynau magmatig – sef mwynau sy’n cronni y tu mewn i greigiau igneaidd. Gellir mwyngloddio’r creigiau hyn er mwyn defnyddio’r metelau sydd wedi cronni ynddynt.

Dros y 15 mlynedd diwethaf, mae’r Athro Maier a thîm o ddaearegwyr yn y brifysgol wedi bod yn gweithio gyda nifer o gwmnïau mwyngloddio i helpu i fapio lle gallai’r dyddodion hyn fod ar y Ddaear.

Yn bwysicach na hynny, defnyddir eu gwaith hefyd i ragweld lle mae dyddodion yn llai tebygol o ddigwydd, neu lle byddai’n llai proffidiol mwyngloddio am y dyddodion dan sylw. Mae hyn yn arwain at ostyngiad sylweddol mewn drilio archwiliadol gan ddiogelu cymunedau ac amgylcheddau sy’n lleol i’r mwyngloddiau.

“Er mwyn lleihau effaith amgylcheddol archwilio, mae’n bwysig ceisio cyfyngu cymaint â phosib ar faint o ddrilio sy’n digwydd,” meddai’r Athro Maier.

Pwysigrwydd mwyngloddio

Mae’r Athro Maier yn ymwybodol iawn o'r teimladau negyddol a’r stigma sy’n gysylltiedig â’r diwydiant mwyngloddio.

Ac er bod rhywfaint o’r feirniadaeth hon yn ddealladwy, mae’n dweud bod pwysigrwydd mwyngloddio i’r byd yr ydym yn byw ynddo heddiw, yn gyson heb ei werthfawrogi.

Yn wir, mae ceisio dychmygu ein bywydau heb fodolaeth mwyngloddio yn amhosibl.

Defnyddir deunyddiau o fwyngloddiau i adeiladu ein ffyrdd, ein cartrefi a’n hysbytai. Fe’u defnyddir yn ein ffonau clyfar, ceir a chyfrifiaduron. Fe’u defnyddir i adeiladu lloerennau, offer meddygol a gorsafoedd pŵer.

Yn syml, ni fyddai’r byd rydym yn ei adnabod heddiw, yn gallu gweithredu heb fwyngloddio. Yn bwysicach na hynny, bydd dyfodol ein planed hefyd yn dibynnu’n helaeth ar fwyngloddio am fetelau wrth i ni bontio i economi werdd a datblygu’r genhedlaeth nesaf o dechnolegau adnewyddadwy.

Mae gwyddonwyr yn credu y bydd adeiladu’r seilwaith sy’n sail i bontio i economi werdd, gan gynnwys meysydd allweddol o gynhyrchu ynni adnewyddadwy, storio a cherbydau trydan, yn sbarduno cynnydd o >100% yn y galw am lawer o fetelau allweddol dros y degawdau nesaf.

“Wrth gwrs, dylem wneud pob ymdrech i beidio ag ailadrodd arferion amgylcheddol a chymdeithasol gwael a welwyd ym maes mwyngloddio yn y gorffennol. Mae gwir botensial o ran sicrhau bod mwyngloddio yn dod yn llawer mwy cynaliadwy, ac rydw i’n gobeithio y daw hynny’n bosibl wrth i dechnoleg ddatblygu,” esbonia’r Athro Maier.

“Ond rwy’n credu bod angen i bawb ddeall bod mwyngloddio yn hanfodol a bod angen i ni dderbyn hynny.”

Beth sydd o dan y ddaear

Mae ymchwil yr Athro Maier yn canolbwyntio ar ddyddodion mwynau magmatig sy’n cynnwys elfennau’r grŵp platinwm – rwtheniwm, rhodiwm, paladiwm, osmiwm, iridiwm a phlatinwm – yn ogystal â nicel, copr, cromiwm a fanadiwm.

Dros y 15 mlynedd diwethaf, mae ef a’i gydweithwyr yn y brifysgol wedi creu technegau newydd ar gyfer archwilio’r dyddodion magmatig hyn, gan ganolbwyntio ar fapio, samplu, nodweddu petroleg-geocemegol, a dehongli genetig ar gyfer darpar ranbarthau mwynau.

“Er mwyn archwilio, deall ac yna manteisio ar ddyddodion mwynau yn economaidd, mae angen i chi ddeall sut y ffurfiwyd y dyddodyn yn y lle cyntaf,” meddai’r Athro Maier.

Daw dyddodion mwynau magmatig o fagma – hylif poeth iawn a chreigiau lled-hylifol sydd wedi’u lleoli’n bennaf y tu mewn i’r Ddaear o fewn siambrau magma, ond sy’n gallu ffrwydro i wyneb y Ddaear ar ffurf lafa.

Pan fydd siambr magma yn oeri, mae mwynau metel-gyfoethog yn creu gwaddod, a gallant ffurfio dyddodion.

“Mae’r broses yn debyg ar un wedd i’r hyn sy’n digwydd pan fo crisialau iâ yn ffurfio o ddŵr sy’n oeri,” esbonia'r Athro Maier.

Er mwyn cael y darlun llawn o ran ble y gallai’r dyddodion mwynol magmatig hyn fod wedi’u lleoli ar y ddaear, mae’n bwysig deall sut y maent wedi cael eu ffurfio, gan gynnwys ar ba dymheredd ac ar ba ddyfnder, a pha brosesau a arweiniodd at grynodi metelau penodol.

Mae mae’r Athro Maier a’i dîm yn defnyddio ystod eang o weithgareddau i wella eu dealltwriaeth, o geocemeg a phetroleg i astudio cyfansoddiad creigiau, i ddefnyddio mesuriadau geoffisegol o’r Ddaear ddyfnach wedi’u cymryd o awyrennau, dronau neu lorïau sy’n gyrru dros y tir.

“Rydym yn ddigon ffodus yma ym Mhrifysgol Caerdydd i gael grŵp mawr o arbenigwr ar draws sawl disgyblaeth sydd â phrofiad helaeth o roi gwybodaeth a chanllawiau i gwmnïau archwilio ledled y byd,” parhaodd yr Athro Maier.

Gwneud gwahaniaeth

Yn draddodiadol, mae chwilio am fwynau wedi bod yn fusnes peryglus iawn, yn ariannol ac yn amgylcheddol.

Mae’n waith sy’n gofyn am archwilio coedwigoedd, mynyddoedd ac anialwch i ddod o hyd i fwynau, ond yn aml gall fod yn aflwyddiannus.

Mae’r tîm wedi cyfrannu at sicrhau bod y broses archwilio yn amharu llai ar yr amgylchedd ac ar gymdeithas, gan helpu i atal adleoli cymunedau lleol, a helpu i ddiogelu tir sy’n ddiwylliannol sensitif, meithrin perthynas waith ffrwythlon â chymunedau lleol, a sicrhau arbedion cost enfawr i gwmnïau mwyngloddio.

Arweiniodd gwaith a wnaed i nodi darpar ardaloedd yng Nghyfadeilad Bushveld yn Ne Affrica, ardal yr amcangyfrifir ei bod yn dal 75 y cant o gyflenwad platinwm, cromiwm a fanadiwm y byd a lle dechreuodd yr Athro Maier ei yrfa gyntaf, at tua £23m o arbedion cost archwilio i Ivanhoe Mines.

Mewn ardal a oedd wedi’i phoblogi’n ddwys gydag o leiaf 20,000 o bobl yn byw yn agos at y mwynglawdd, helpodd yr ymchwil i nodi ardaloedd oedd yn gymharol isel eu potensial mwyngloddio, gan helpu felly i gyfrannu at atal adleoli cymunedau cyfan.

Gan weithio ochr yn ochr â Geological Survey of Western Australia, sy’n goruchwylio archwilio daearegol ar gyfer y wladwriaeth, roedd yr Athro Maier a’i dîm yn allweddol o ran diogelu rhanbarthau sy’n ddiwylliannol sensitif ac yn gartref i ystod eang o grwpiau brodorol.

Bu i waith tebyg gyda Northern Shield Resources arwain at gyfyngu’r effaith a gafodd archwilio ar gymunedau brodorol Cenedl Gyntaf a chymunedau Inuit lleol yng Nghanada.

“Er bod poblogaeth rhan helaeth o Ganada yn wasgaredig iawn, cenhedloedd cyntaf, brodorol, sy’n berchen ar, ac yn meddiannu’r, tir mae’r cwmnïau mwyngloddio am ei archwilio,” esboniodd yr Athro Maier.

“Y pryder mwyaf i’r cymunedau hyn yw y gallai’r tir hela a physgota gael ei ddinistrio o ganlyniad i lygredd o weithrediadau cloddio.

“Mae drilio i mewn i graig yn gofyn am ireidio, felly mae angen cryn dipyn o ddŵr arnoch chi ac mae cemegau’n cael eu hychwanegu ato i wella’r ireidio ac atal cyrydu, er enghraifft. Mae’n holl bwysig sicrhau nad yw’r dŵr hwn yn cyrraedd afonydd a llynnoedd, felly mae angen ei gasglu’n ofalus wrth ddrilio.”

Bu i’r Athro Maier a’i dîm ddehongli’r data geocemegol helaeth a gynhyrchwyd yn ystod y rhaglen archwilio yng Nghanada, a hefyd cynllunio model dyddodion mwynol, a chynnig targedau drilio oedd yn bellach i ffwrdd oddi wrth y cymunedau lleol.

Yn yr adegau hyn – wrth wneud gwahaniaeth gwirioneddol a sylweddol i fywydau pobl – mae’r Athro Maier yn cael y boddhad mwyaf o’i waith.

“Yn union fel y mae plentyn yn chwilfrydig am ddatrys jig-so, rwy’n chwilfrydig am ddod i ddeall dyddodion mwynau. A’r awydd hwn i ddatrys y jig-so sy’n fy ysbrydoli,” meddai.

“Yn y pen draw, daw’r boddhad mwyaf o’r teimlad ein bod wedi gwneud gwahaniaeth a bod ein gwaith wedi cyfrannu at ddeall y Ddaear ychydig yn well.”

Edrych tua’r dyfodol

Wrth edrych i’r dyfodol, bydd gwaith yr Athro Maier a’i dîm yn dod yn bwysicach fyth wrth i’r galw am fetelau gynyddu ac wrth i’r her o ddod o hyd iddynt ddod yn llawer anoddach.

“Mae llawer o’r dyddodion sy’n agos at wyneb y Ddaear wedi’u canfod, felly mae’n rhaid i gwmnïau mwyngloddio, bellach, fynd yn ddyfnach ac yn ddyfnach i ddod o hyd i ddyddodion newydd, ac mae hynny’n golygu bod angen iddynt gael dealltwriaeth sy’n gwella o hyd, o’r amodau o dan y ddaear,” meddai.

“Mae cynhyrchu modelau cywir o dyddodion mwynol yn dod yn fwyfwy pwysig ac felly mae mwy o alw am ein harbenigedd nag erioed o’r blaen.”

Ymchwil yn Ysgol Gwyddorau’r Ddaear a’r Amgylchedd

Mae ein canolfannau ymchwil a’n grwpiau yn ymchwilio i brosesau naturiol sy’n esblygu dros ystod eang o amser a graddfeydd gofodol, a sy’n llunio’r byd o’n cwmpas.