Gallai modelau hinsawdd ddiystyru cynhesu ar fynyddoedd trofannol yn y dyfodol

Mae astudiaeth newydd sydd wedi ail-greu newidiadau tymheredd o’r gorffennol ar Fynydd Cenia yn Nwyrain Affrica, yn awgrymu y gallai modelau hinsawdd ddiystyru newidiadau tymheredd yn y dyfodol ar fynyddoedd trofannol.

Bu tîm ymchwil rhyngwladol sy’n cynnwys yr Athro Emeritws Alayne Street-Perrott o Brifysgol Abertawe, yn astudio mynyddoedd trofannol megis Kilimanjaro a Mynydd Cenia, lle mae effeithiau newid hinsawdd yn arbennig o amlwg a lle mae’r rhewlifau sydd wedi bodoli ers canrifoedd bron wedi toddi’n llwyr. Bellach mae ymchwil newydd, a gyhoeddwyd yn Science Advances yn awgrymu y gallai cynhesu yn y dyfodol ar y mynyddoedd hyn fod hyd yn oed yn fwy eithafol na rhagfynegiadau’r modelau hinsawdd ar hyn o bryd.

Darparodd yr Athro Street-Perrott, o’r Coleg Gwyddoniaeth, samplau gwaddodion o greiddiau a gasglwyd o ddau lyn uchder mawr ar Fynydd Cenia, sef Llyn Sacred a Llyn Rutundu, ar gyfer y tîm cydweithrediadol, a arweiniwyd gan Dr James Russell, Cymrawd yn Sefydliad Brown ar gyfer yr Amgylchedd a Chymdeithas.

Mount Kenya courtesy of Hilde EggermontGan ddefnyddio’r samplau hyn, aeth yr astudiaeth ati i ail-greu tymereddau dros y 25,000 mlynedd diwethaf ar Fynydd Cenia, ail fynydd uchaf Affrica ar ôl Kilimanjaro. Yn ôl y gwaith, wrth i’r byd ddechrau cynhesu’n gyflym ar ôl diwedd yr oes ia ddiwethaf oddeutu 18,000 mil o flynyddoedd yn ôl, cynyddodd tymereddau blynyddol cyfartalog yn uchel ar y mynydd yn gyflymach na mewn ardaloedd amgylchynol yn agosach i lefel y môr. Ar uchder o 3000 metr (oddeutu 10,000 troedfedd), canfu’r astudiaeth fod y tymheredd cyfartalog blynyddol wedi codi 5.5 gradd Celsius o’r oes iâ i’r cyfnod cyn-ddiwydiannol oddeutu 150 mlynedd yn ôl, o’i gymharu â chynhesu oddeutu 2 radd yn unig ar lefel y môr yn ystod yr un cyfnod.

Pan ddefnyddiwyd modelau hinsawdd o’r radd flaenaf dros yr un cyfnod o amser, canfu’r ymchwilwyr fod y modelau hyn yn tanamcangyfrif newidiadau mewn tymheredd ar uchderau mawr, a awgrymodd felly y gallai’r modelau hyn hefyd fod yn tanamcangyfrif cynhesu ar fynyddoedd trofannol yn y dyfodol.

Anghysonderau tymheredd

Bu anghysonderau rhwng newidiadau tymheredd ar lefel y môr ac ar uchderau mawr yn destun dadleuon ers dros 30 mlynedd. Felly, credid bod rhywbeth o’i le yn y dystiolaeth ddaearyddol. Yn fwy diweddar, datblygodd Dr Russell a’i dîm ddulliau geo-gemegol newydd i olrhain tymheredd trwy gydol amser trwy astudio olion microbau hynafol a dynnwyd o waddodion llyn, yn benodol cyfansoddion organig a adwaenir fel GDGTs. Cynigiodd y dulliau hyn ganlyniadau cywir iawn pan gawsant eu profi ar amrywiaeth eang o lynnoedd yn Nwyrain Affrica fodern.

Mae’r astudiaeth yn cyflwyno data newydd o greiddiau gwaddodion a dynnwyd o wely Llyn Rutundu, llyn ceudwll folcanig diffoddedig ar Fynydd Cenia, wedi’i leoli ar uchder o oddeutu 10,000 troedfedd, sy’n gwarchod cemeg GDGT nodweddiadol yn dyddio’n ôl i’r oes iâ ddiwethaf dros 25,000 mlynedd yn ôl. Mae’r creiddiau hyn wedi’u curadu’n ofalus mewn cyfleusterau storio oer ym Mhrifysgol Abertawe.

Mount Kenya courtesy of Hilde EggermontAwgrymodd y dadansoddiadau gwaddodion fod y tymheredd awyr blynyddol cyfartalog yn Llyn Rutundu wedi cynyddu oddeutu 5.5 gradd Celsius ers yr oes iâ ddiwethaf — ffigwr sy’n gyson â thystiolaeth flaenorol o rewlifoedd mynyddoedd a newidiadau mewn llystyfiant. Fodd bynnag, mae’r adluniadau tymheredd o ddau lyn yn agosach i lefel y môr — Llyn Tanganyika a Llyn Malawi — yn awgrymu newidiadau llawer mwy bach o oddeutu 3.3 gradd a 2 radd yn eu tro.

Canfu’r tîm er bod modd i fodelau hinsawdd byd-eang ail-greu newidiadau mewn tymheredd ar uchderau is, maent yn tanamcangyfrif newidiadau ar uchder mawr gan 40 y cant, sy’n awgrymu bod rhywbeth o’i le o ran y ffordd y mae’r modelau’n efelychu newidiadau yn y gorffennol yn y raddfa ostwng atmosfferig, sef y raddfa y mae tymheredd awyr yn gostwng gydag uchder.

Meddai Dr Russell: “Mae pob model hinsawdd yn cyfrifo graddfa ostwng — mae’n rhan annatod o allbwn y model. Yr hyn y mae’r gwaith hwn yn ei ddangos yw bod problem o ran y ffordd y mae’r modelau’n gwneud y cyfrifiad hwnnw.”

Goblygiadau ar gyfer y dyfodol

Dywed y tîm ymchwil er ei bod yn anodd diagnosio’n union beth yw’r broblem, y tebyg yw ei bod yn ymwneud â’r ffordd y mae modelau’n trin cynnwys anwedd dŵr atmosfferig. Cynnwys anwedd dŵr yw’r ffactor rheoli cryfaf sy’n rheoli’r raddfa ostwng, gan fod awyr llaith yn oeri’n fwy araf ar uchder.  

Yn ôl yr Athro Emeritws Alayne Street-Perrott, arweinydd y tîm a gymerodd y samplau gwaddodion gwreiddiol o Fynydd Cenia, gallai problemau posibl eraill gyda modelau newid hinsawdd byd-eang ymwneud ag efelychu cwmpas cymylau, nodweddion ffisegol cymylau, a chyfnewidiadau fertigol o wres ac ymbelydredd.

Meddai: “Beth bynnag yw achos yr anghysondeb rhwng y dystiolaeth ddaearegol ac efelychiadau’r modelau, gallai’r goblygiadau ar gyfer mynyddoedd trofannol fod yn sylweddol. Os yw’r modelau’n colli bron hanner y newid mewn tymheredd ar uchderau mawr yn y gorffennol, gallant fod yn tanamcangyfrif cynhesu yn y dyfodol hefyd. Gallai’r ffaith bod rhewlifoedd yn toddi’n gyflymach gael goblygiadau difrifol ar gyfer adnoddau dŵr a pheryglon naturiol mewn ardaloedd poblog sy’n dibynnu i raddau helaeth ar ddŵr ffo tymhorol o gadwyni o fynyddoedd megis Mynyddoedd Himalaia a’r Andes trofannol.”

Meddai Dr Russell: “Mae’r ecosystemau hyn yn fregus iawn ac maent yn gartref i fioamrywiaeth nodedig a nodweddion unigryw megis rhewlifoedd trofannol. Mae ein canlyniadau’n awgrymu y gallai cynhesu yn yr amgylcheddau hyn yn y dyfodol fod yn fwy eithafol na’r rhagfynegiadau cyfredol mewn modelau hinsawdd.”

Cefnogwyd y prosiect hwn gan Sefydliad Gwyddoniaeth Cenedlaethol yr Unol Daleithiau (EAR-1226566). Cyd-awduron Dr Russell oedd Shannon Loomis (Brown), Dirk Verschuren (Prifysgol Ghent) Carrie Morrill (Prifysgol Colorado, Boulder), Gijs De Cort (Ghent), Jaap S. Sinninghe Damsté (Prifysgol Utrecht), Daniel Olago (Prifysgol Nairobi), Hilde Eggermont (Ghent) F. Alayne Street-Perrott, (Prifysgol Abertawe) a Meredith A. Kelly (Dartmouth).

Lluniau - Hilde Eggermont.