Carfan newydd o fyfyrwyr PhD i wella’r rheolaeth ar adnoddau dŵr croyw

Mae ecosystemau dŵr croyw yn mynd yn fwyfwy agored i niwed yn sgîl newid yn yr hinsawdd, ac mae cyfraddau’r rhywogaethau dŵr croyw sy’n marw allan yn gyflymach nag unrhyw rywogaethau eraill.

Ym mis Hydref eleni, croesawodd Canolfan Hyfforddiant Doethurol FRESH 12 o fyfyrwyr newydd, ac ar hyn o bryd mae’n recriwtio’i 3edd carfan o fyfyrwyr PhD. Gweler y rhestr lawn o brosiectau ar wefan FRESH CDT a chyflwynwch gais cyn dydd Llun 16 Rhagfyr.

Mae Canolfan Hyfforddiant Doethurol FRESH yn ariannu myfyrwyr i ymchwilio i broblemau byd go iawn sy’n effeithio ar adnoddau dŵr croyw a nodwyd gan randdeiliaid o sectorau sy’n amrywio o elusennau amgylcheddol i’r diwydiant dŵr. Mae myfyrwyr FRESH yn gweithio gyda mwy nag 16 o sefydliadau a diwydiannau yn genedlaethol ac yn rhyngwladol, gan helpu i ddarparu atebion a phersbectifau ‘ffres’ ar heriau dŵr byd-eang o fewn y pedair thema sydd mewn print bras isod. Mynnwch gip ar y pynciau y mae ein myfyrwyr cyfredol yn gweithio arnynt.

Datblygu a phrofi’r genhedlaeth newydd o offer a thechnolegau ar gyfer ecosystemau dŵr croyw a gwasanaethau ecosystemau

Mae clefydau a achosir gan ficro-organebau pathogenig sy’n cael eu cludo mewn dŵr yn cael eu trosglwyddo amlaf mewn dŵr croyw a halogwyd. Mae hyn yn broblem mewn llawer o wledydd sy’n datblygu oherwydd lefel isel o lanweithdra, seilwaith dŵr a dŵr gwastraff aneffeithlon, neu ddiffyg systemau monitro addas. Nodau prosiect Josh Rainbow (Carfan 1) yw datblygu dyfeisiau cludadwy a fydd yn profi’r dŵr ar y safle am amrywiaeth o bathogenau megis E coli, Salmonela a Pseudomonas er mwyn gwella iechyd cyhoeddus. Gallai’r cynnydd byd-eang presennol yn y gallu i wrthsefyll gwrthfioteg olygu hefyd bod dod i gysylltiad â dŵr a halogwyd yn arwain at heintiau sy’n anodd iawn neu’n amhosib eu trin. Trwy ei PhD, mae Luke Lear (Carfan 1) yn cyfuno bio-brawf newydd â’r dulliau genomeg diweddaraf er mwyn nodweddu sbardunau ecolegol pathogenau gwrthsefyll gwrthfioteg mewn amgylcheddau dŵr croyw.

Mater arall allweddol yn Niwydiant Dŵr y Deyrnas Unedig, sydd wedi arwain at gynnydd yn nifer y cwynion gan gwsmeriaid ar draws y Deyrnas Unedig, yw bod y cyflenwad dŵr yfed yn blasu ac yn arogli’n briddlyd ac yn llwydaidd. Nod prosiect Annalise Hooper (Carfan 1) yw darparu model mecanistaidd o’r sbardunau ar gyfer cynhyrchu geosmin – metabolit a gynhyrchir mewn cronfeydd cyflenwad dŵr yfed sy’n achosi problemau gyda’r blas a’r arogl – a fydd yn gyrru’r rheolaeth ar lynnoedd a chronfeydd dŵr.

Mae presenoldeb microlygrwyr organig yn nŵr afonydd, gan gynnwys cynnyrch fferyllol a gofal personol (PPCPs), yn niweidio’r creaduriaid sy’n byw yn y dŵr. Mae Thomas Homan (Carfan 2) yn gweithio ar roi sylw i bresenoldeb microlygrwyr a chemegion a’u heffeithiau ar ansawdd dŵr ecolegol afonydd.

Mae defnyddio DNA amgylcheddol (eDNA) yn dod yn ddull amhrisiadwy o ganfod tacsonau prin ac ymwthiol. Mae Jack Greenhalgh (Carfan 1) yn gweithio gydag eDNA i ddatblygu nodau eraill a fydd yn canfod tacsonau ymwthiol cimychiaid yr afon yn y Deyrnas Unedig. Mae’n canfod ardaloedd sydd o dan fygythiad gan y rhywogaethau ymwthiol er mwyn ymdrin yn well â heriau cadwraeth er mwyn amddiffyn rhywogaethau sydd ‘mewn perygl’.

Mae’r rhan fwyaf o gynefinoedd dŵr croyw yn fach, ac yn cynnwys pyllau a nentydd bychain, cloddiau a ffrydiau. Nid yw’r cynefinoedd hyn yn bodoli’n ynysig, ac mae cysylltiad rhyngddynt o ran hydroleg ac ecoleg. Mae’r cysylltedd hwn yn elfen hanfodol wrth gynnal bioamrywiaeth dŵr croyw. Mae Claire Robertson (Carfan 2) yn defnyddio eDNA i nodweddu bioamrywiaeth yn ecosystemau pyllau, gan archwilio sefydlogrwydd rhwydweithiau a sut maent yn rhyngweithio â’i gilydd o fewn ac ar draws pyllau.

Mae deall gwydnwch ecolegol a chynaliadwyedd yn galw am fonitro strwythur poblogaeth a deinameg organebau, a sut maen nhw’n rhyngweithio oddi mewn i ecosystemau neu gynefinoedd a ddiffiniwyd. Mae Kosta Manser (Carfan 2) yn ymchwilio i sut gall meysydd trydan gwan mewn microgynefinoedd dŵr croyw ganiatáu monitro ffawna a fflora mewn modd manwl sydd ar yr un pryd yn hirdymor, heb gyswllt a heb fod yn ymwthiol.

Taclo enghreifftiau o farw allan a namau mewn ecosystemau dŵr croyw

Ni ddangoswyd dealltwriaeth lawn o effeithiau afancod ar ecoleg dŵr ar draws systemau afonydd iseldir yn Lloegr, ac eto mae ecosystemau o’r fath yn cynnal poblogaethau critigol o rywogaethau sydd mewn perygl megis Eog Iwerydd a Sewin. Fel rhan o’i brosiect, mae Kye Davies (Carfan 2) yn bwriadu archwilio a mesur hyd a lled effeithiau ailgyflwyno’r afanc ar ecoleg ddyfrol.

Mae ecosystemau dŵr croyw yn Affrica yn dioddef effaith gynyddol yn sgîl newid i ddefnydd tir, adeiladu argaeau, llygredd, gorbysgota a rhywogaethau ymwthiol. Fodd bynnag, ychydig iawn o ddealltwriaeth sydd o hyd o natur yr effeithiau hyn ar fioamrywiaeth brodorol, gan gynnwys rhywogaethau sydd â rolau ecolegol allweddol megis macroinfertebratau dyfrol. Mae Harry Layfield (Carfan 2) yn archwilio nodweddion amrywiol macroinfertebratau, ochr yn ochr â rhoi sylw i faterion pwysig ym maes cadwraeth ac ecoleg esblygol.

Mae’r bysgodfa brithyll brown a sewin yn eithriadol o werthfawr o safbwynt sosio-economeg, gan ei fod yn dod â £21 miliwn i economi Cymru bob blwyddyn, a mwy na £12 miliwn i dde-orllewin Lloegr. Mae sut mae pysgod yn cytrefu, yn goroesi ac yn addasu yn wyneb llygredd amgylcheddol a achoswyd gan ddyn yn eithriadol o berthnasol, felly, i’r economi leol a bioamrywiaeth y systemau afonydd hyn. Mae Daniel Osmond (Carfan 2) yn archwilio sut mae newidiadau genomig wedi galluogi poblogaethau brithyll brown i addasu i sefyllfaoedd amgylcheddol newidiol, gan gynnwys llygredd metel ôl-ddiwydiannol. Cymunedau microbaidd yw sylfaen gweoedd bwyd dŵr croyw, ac mae eu bioamrywiaeth a’u cynhyrchiant yn darparu gwasanaethau amhrisiadwy i gymdeithasau dynol, o ddŵr glân i reoleiddio’r hinsawdd a chynhyrchu pysgodfeydd. Ac eto mae’r ddealltwriaeth o effeithiau newid amgylcheddol a cholli bioamrywiaeth ar gymunedau microbaidd dŵr croyw yn wael ac nid ydynt yn cael eu hastudio’n ddigonol. Trwy ei phrosiect, mae Hebe Carmichael (Carfan 2) yn mesur effeithiau synergedd rhwng colli bioamrywiaeth a straenachoswyr anfiotig lluosog ar weithrediad cymunedau microbaidd dŵr croyw.

Mesur a rheoli risgiau sy’n dod i’r amlwg i ddyfroedd croyw

Mae llygredd, tymheredd sy’n codi, llifogydd a sychder i gyd yn effeithio ar fioamrywiaeth afonydd. Fel rhan o’i PhD, mae Fiona Jones (Carfan 1) yn astudio effaith coed llydanddail mewn parthau torlannol – lle mae’r tir a’r afon yn cwrdd â’i gilydd – ar gydnerthedd afonydd. Yn fwy penodol, mae ymchwil Fiona yn ceisio canfod a yw’r newidiadau i gymunedau afon sy’n gysylltiedig â choed llydanddail yn eu gwneud yn fwy abl i wrthsefyll llifogydd a sychder. Yn wir, mae gwaith diweddar wedi dangos potensial coed llydanddail i leihau’r eithafoedd tymheredd sy’n gysylltiedig â’r tymheredd yn codi. Mae Emma Phoroah (Carfan 2) hefyd yn edrych ar reolaeth gynaliadwy ar afonydd, ond gyda ffocws penodol ar afonydd gwledig. Trwy waith maes a dadansoddi setiau data mawr, nod Emma yw deall sut a pham mae afonydd gwledig yn dirywio, er mwyn medru llywio polisi ac ymarfer yn well.

Ymwrthiant gwrthficrobaidd (AMR) yw un o’r bygythiadau mwyaf sy’n wynebu iechyd yr ecosystem a iechyd cymdeithas, pobl ac anifeiliaid yn gyffredinol. Ac eto, cymharol ychydig sy’n hysbys am ddosbarthiad ac amlygrwydd AMR yn nyfroedd croyw’r Deyrnas Unedig. Er mwyn rhoi sylw i’r bwlch hwn, mae Clare Brown (Carfan 1) yn monitro ymwrthiant gwrthficrobaidd yn amgylcheddau dŵr croyw’r Deyrnas Unedig trwy ddefnyddio dulliau gweithredu microfiolegol a genomig. Ar hyd ei PhD, mae April Hayes (Carfan 2) yn bwriadu pennu effaith microlygrwyr ar esblygiad ymwrthiant gwrthficrobaidd ac ar ecoleg cymunedau microbaidd mewn ecosystemau dŵr croyw.

Mae’r cynnydd yn y nitrogen sy’n cael ei allforio i ddyfroedd ar draws y byd yn cyfrannu at lygredd maetholion mewn ecosystemau dŵr croyw, gyda chanlyniadau niweidiol ar gyfer iechyd ecosystemau. Trwy fiobrofion gwaith maes mewn labordy, mae Elliot Druce (Carfan 1) yn astudio sut mae ffynonellau nitrogen anorganig, megis gwastraff organig a gwrtaith nitrogen artiffisial, yn effeithio ar gymunedau ffytoplancton.

Mae ymwthiad rhywogaethau anfrodorol yn cael effeithiau enbyd ar gynefinoedd ffawna brodorol a dŵr croyw. Mae prosiect Toby Champneys (Carfan 1) yn canolbwyntio ar y tilapia Nîl, neu’r ‘iâr ddyfrol’ sydd wedi ymledu’n helaeth ar draws dyfroedd croyw trofannol oherwydd ei bwysigrwydd i ddyframaethu. Mae’n cael ei ystyried yn ymwthiol ym mhob rhanbarth lle cafodd ei gyflwyno. Trwy gasglu data yn Tansania, mae Toby yn arsylwi ac yn mesur sut mae’r pysgodyn ymwthiol hwn a physgod brodorol yn ymddwyn tuag at ei gilydd o dan amodau naturiol.

Mae Costanza Zanghi (Carfan 2) yn ymchwilio i sut mae newidiadau i dymheredd y dŵr a thyrfedd yn cael effaith ar ymwneud ysglyfaethwyr ac ysglyfaeth â’i gilydd mewn systemau dŵr croyw, a sut mae modd egluro newidiadau yn nigonedd cymharol ysglyfaethwyr a rhywogaethau ysglyfaeth yn nhermau deinameg ymddygiad sydd wedi newid.

Mae India a’r gwledydd cymdogol yn wynebu lefel uchel o ansicrwydd ynghylch swm ac ansawdd cyflenwad dŵr y dyfodol o ddŵr tawdd rhewlifol o fynyddoedd Himalaya. Er bod y dyfroedd tawdd hyn yn cyfrif am hyd at 70% o gyfanswm arllwysiad rhai afonydd, mae swm y dyfroedd hynny a’u cyfansoddiad yn sensitif i newid yn yr hinsawdd ac yn gallu cael effaith sylweddol ar gemeg afonydd. Nod Rory Burford (Carfan 1) yw deall sut bydd newid yn yr hinsawdd yn effeithio ar gynhyrchiant microbaidd mewn rhanbarthau rhewlifol.

Creu atebion integredig i reoli cynaliadwyedd gwasanaethau ecosystemau

Mae Franek Bydalek (Carfan 1) yn defnyddio gwlyptir newydd ei greu i fesur pathogenau sy’n cael eu cludo gan ddŵr a dangosyddion pathogenau i ymchwilio i newidiadau yn y gymuned ficrobaidd yn ystod gweithrediad y gwlyptir. Bydd ei brosiect yn rhoi mewnwelediad ar allu gwlyptir a grewyd i ddileu sylweddau sy’n dod i’r amlwg megis elfennau fferyllol, pathogenau a genynnau ymwrthiant gwrthficrobaidd. Mae gwaith Victoria Hussey (Carfan 1), ar y cyd â Wessex Water ac Arolwg Daearegol Prydain, yn cydweddu â phrosiect Franek trwy gynhyrchu data a fydd yn llywio dylunio gwlyptir yn y dyfodol, gan amlygu materion cysylltiedig â rheoli gwlyptir a gwaredu gwastraff gwyrdd. Yn fwy penodol, ei nod yw deall sut mae prosesau biogeogemegol yn rheoli bioargaeledd cabon, nitrogen a ffosfforws mewn gwlyptir a grewyd.

Mae Anania Lippi (Carfan 2) yn gweithio gyda Wessex Water ac Astra Zeneca, yn ymchwilio i sut mae gwrthfioteg mewn amgylcheddau dŵr yn effeithio ar ddatblygiad ymwrthiant gwrthficrobaidd ac yn cyfrannu at lygredd dŵr ar hyn o bryd. Bydd ei PhD yn darparu gwybodaeth hanfodol i’r sectorau dŵr a fferyllol.

Mae cyfoethogi dyfroedd croyw arwyneb â maetholion, gan gynnwys cynyddu’r algau a gynhyrchir, yn straenachoswr pwysig sy’n effeithio ar ecosystemau dŵr croyw a’r gwasanaethau maen nhw’n eu darparu. Fodd bynnag, mae angen ar hyn o bryd i ddeall yn well yr ystod o ffurfiau maetholion sy’n achosi’r straen yma mewn dalgylchoedd. Trwy ei brosiect PhD a’i waith gyda Bristol Water, mae Chris Webb (Carfan 2) yn bwriadu canfod beth sy’n gyrru ymatebion ecosystemau i gyfoethogiad maetholion, a datblygu tystiolaeth i ddylanwadu ar ddatblygiad polisi.