Gwyddonwyr yn palu am y gwir i ddeall pam bod 'ofn dŵr' ar bridd

Mae gwyddonwyr wedi lansio astudiaeth fawr newydd mewn ymdrech i ddeall paham bod rhai priddoedd naturiol yn datblygu 'ofn dŵr' ar ôl cyfnod o sychder.

©Ingrid Hallin

Soil Hydrophobia courtesy Ingrid HallinBydd ymchwilwyr o Brifysgolion Abertawe a Plymouth yn ymchwilio i'r hyn sy'n achosi 'ofn dŵr', sef cyflwr pan fydd microbau yn y pridd yn cynhyrchu proteinau sy'n atal y pridd rhag amsugno dŵr.

Gall y goblygiadau o ran rheoli tir ac atal llifogydd ac erydu fod yn enfawr, yn arbennig mewn ardaloedd sy'n dioddef newid sylweddol yn yr hinsawdd.

Bydd yr astudiaeth tair blynedd, a ariennir gan grant £868,000 oddi wrth Gyngor Ymchwil yr Amgylchedd Naturiol, yn cynnwys y Swyddfa Dywydd a Sefydliad Rothamsted y Cyngor Ymchwil Biotechnoleg a'r Gwyddorau Biolegol hefyd. Caiff y canlyniadau eu hymgorffori ym modelau hinsawdd ac arwyneb tir y Swyddfa Dywydd wedyn.

Dywedodd Dr Geertje van Keulen, o Sefydliad Gwyddor Bywyd Abertawe: "Dim ond trwy greu tîm gwirioneddol ryngddisgyblaethol o wyddor bywyd, cemeg, peirianneg gwyddoniaeth defnyddiau, a meteoroleg y mae modd dadansoddi'r grymoedd cymhleth sydd ar waith fan hyn.  Wedyn, gallwn ni ddatblygu dealltwriaeth fanwl o sut mae rhinweddau arwyneb defnyddiau bio-amgylcheddol yn newid, a sut mae'r defnyddiau hyn yn gwrthyrru dŵr.

"Gyda'r model newydd, byddwn yn gallu rhagweld yn well pa ardaloedd all ddioddef llifogydd yn ystod y stormydd sy'n dilyn cyfnodau sych.

Bydd ymchwilwyr Prifysgol Abertawe yn cymryd amrywiaeth o samplau pridd gyda gronynnau bach a chanolig o lastiroedd ym Mhenrhyn Gŵyr yn ne Cymru, ac o Fryniau Malvern yn Sir Gaerwrangon.  Wedyn, byddant yn cynnal nifer o brofion ar y graddfeydd nano a micro, megis microsgopeg grym atomig.

©Rob Ferguson

slope wash courtesy Rob FergusonCaiff eu data, ynghyd â chanlyniadau profion eraill a gynhelir yn Sefydliad Rothamsted, yn cael eu mewnbynnu i feddalwedd PoreXpert Plymouth. Bydd y feddalwedd yn adeiladu modelau cymhleth tri-dimensiwn o strwythur y pridd, gan ddangos sut mae dŵr yn llifo trwy'r siambrau dan amodau gwahanol. Yn y broses, bydd yn newid y modelau i raddfa sy'n gydnaws â meddalwedd efelychu y Swyddfa Dywydd, sef JULES (Cyd-efelychydd Amgylchedd Tir y DU).

Dywedodd yr Athro Peter Matthews, Pennaeth y Grŵp Modelu Amgylchedd a Hylifau ym Mhrifysgol Plymouth: "Rydym yn gwybod pob priddoedd naturiol yn gallu datblygu ofn dŵr dan rai amgylchiadau. Gall hyn fod yn ganlyniad i ymddygiad proteinau microbaidd yn y pridd, sy'n ymgasglu'n haen sy'n gwrthyrru dŵr gan atal amsugno a gwlychu. Pan gyflwynir dŵr wedyn, mae'n casglu mewn pyllau ac yn rhedeg i ffwrdd, gan waethygu'r perygl o lifogydd ac erydu.

"Nod y prosiect hwn, felly, yw deall y broses hon, a defnyddio'r wybodaeth i ychwanegu'r gallu i ragweld y fath broses ym modelau'r Swyddfa Dywydd."

Yn ogystal â gweithio ar y prosiect hwn, bydd y tîm yn gweithio'n agos â phrosiectau eraill sydd wedi cychwyn yn ddiweddar yn Abertawe.  Ariennir y rhain gan y Cyngor Ymchwil Biotechnoleg a Gwyddorau Biolegol (grant o £905,000 ar y cyd gyda Cranfield a Nottingham) a'r Gymdeithas Frenhinol (cymrodoriaeth Dorothy Hodgkin gwerth £405,000 a grant ymchwil gwerth £120,000).  Byddant yn ymchwilio i rôl 'ofn dŵr' wrth ffurfio cramen, sy'n effeithio ar ansawdd pridd amaethyddol, a gwahaniaethau yn allyriadau nwyon tŷ gwydr uwch ben priddoedd sy'n gwrthyrru dŵr, a phriddoedd y mae modd eu gwlychu.  Byddant hefyd yn cydweithio â phrosiect arall o eiddo'r Cyngor Ymchwil yn North Wyke, gwerth £473,000, sy'n ystyried pwysigrwydd nitrad amgylchynol, o gymharu â nitrad wedi'i ychwanegu, mewn priddoedd o ran cynhyrchu'r nwy tŷ gwydr, ocsid nitrus.