Nod Cyflwr Prif Gynhyrchwyr Pelagig mewn amgylchedd morol sy’n newid (P4)
Nod Cyflwr Prif Gynhyrchwyr Pelagig mewn amgylchedd morol sy’n newid (P4) yw profi effaith eithafion hinsawdd blaenorol ar ecosystemau morol trwy ymchwilio i’r cocolithofforau, sef grŵp o brif gynhyrchwyr morol a brofodd effeithiau newidiadau yn yr hinsawdd trefn gyntaf mewn cefnforoedd pelagig hynafol.
Ariennir y prosiect hwn gan raglen ymchwil ac arloesi Horizon 2020 yr Undeb Ewropeaidd dan gytundeb grant Marie Skłodowska-Curie, rhif 885498.
Lleoliad cyffrous i'r system hinsawdd fyd-eang
Yn 2016, cychwynnodd tîm o ymchwilwyr rhyngwladol, dan arweiniad y prif wyddonwyr Ian Hall a Sidney Hemming, ar alldaith ymchwil ddeufis yn rhannau deheuol Cefnfor India ar long y JOIDES Resolution ar gyfer Rhaglen Ryngwladol Darganfod y Cefnforoedd Alldaith 361, Hinsoddau De Affrica. Prif nod yr alldaith yw ymchwilio i gyfnodau blaenorol o ailstrwythuro'r cefnforoedd a'r hinsawdd yn ystod y Plïosen a’r Pleistosen, er mwyn asesu rôl system ehangach Cerrynt Agulhas wrth lunio cylchrediad y cefnforoedd ar raddfa ranbarthol a byd-eang a datblygiad y system hinsawdd.
Mae Cerrynt Agulhas yn rhan annatod o'r system gylchrediad thermohalinaidd fyd-eang oherwydd ei fod yn gweithredu fel addaswr posibl Cylchrediad Gwrthdroadol Meridional yr Iwerydd (AMOC) trwy gludo dŵr cynnes a halwynog i rannau deheuol Cefnfor yr Iwerydd. Fel y cyfryw, awgrymwyd bod system fwy Cerrynt Agulhas wedi cael dylanwad mawr ar hinsawdd y cyfandiroedd cyfagos a'r system hinsawdd fyd-eang dros yr 1.2 miliwn o flynyddoedd diwethaf o leiaf. Fodd bynnag, nid yw dynameg y system gerrynt hon wedi'i harchwilio y tu hwnt i’r amserlen hon.
Mae'r archifau gwaddod a gasglwyd yn ystod Alldaith 361 yn darparu, am y tro cyntaf, y potensial i ymchwilio i ddeinameg y system gyrrynt bwysig hon yn ystod cyfnodau amser allweddol y tu hwnt i 1.2 miliwn o flynyddoedd, ac archwilio ei chysylltiad â sut mae'r hinsawdd wedi esblygu yn rhanbarthol ac yn fyd-eang.
Bydd y gymrodoriaeth P4 yn cyfuno setiau data biolegol, ffisegol a geocemegol sy'n deillio o’r cocolithoforau, gan ganolbwyntio ar y cyfnod rhwng 3.264 a 3.025 miliwn o flynyddoedd yn ôl (cyfnod twym canol y Plïosen), sef cyfnod amser a ystyrir fel y gyfatebiaeth agosaf ar gyfer hinsawdd gynnes yn y dyfodol. Trwy gynhyrchu cofnodion meintiol sy'n seiliedig ar y cocolithofforau, mae P4 yn cynnig sawl cyfle posibl i fynd i'r afael â rôl rhannau deheuol Cefnfor India yn system hinsawdd y Ddaear ac asesu effeithiau digwyddiadau hinsawdd eithafol ar yr ecosystem forol yn well.
Cocolithofforau fel olrheinwyr palaeoamgylcheddol
Ffocoplancton morol, ungellog fflangellog yw cocolithofforau, sy'n perthyn i’r ffylwm Haptophyta a’r dosbarth Prymnesiophyceae. Ynghyd â’r Foraminifera planctonig a’r Pteropoda, fe'u hystyrir yn gyflenwyr pwysicaf y cefnfor o galsiwm carbonad yn y golofn ddŵr ac yn llawr y môr. Maent yn un o'r grwpiau ffytoplancton mwyaf niferus, ac maent mewn safle hanfodol ar waelod y gadwyn fwyd.
Pan fydd yr organeb cocolithoffor yn marw, mae ei sgerbwd allanol calchaidd yn disgyn i lawr y môr fel agregau (h.y. agregau algaidd, pelenni ysgarthol, eira morol) ac yn cael ei gadw mewn gwaddodion naill ai fel cocolithau wedi'u dadgyfuno neu fel coccosffer rhannol gyfan. Mae cofnod ffosil y cocolithofforau wedi bod yn arbennig o doreithiog a pharhaus ers iddynt ymddangos gyntaf yn ystod y Triasig Hwyr (230 miliwn o flynyddoedd yn ôl) ac mae'n cynnwys rhan fawr o waddodion môr dwfn ers y Jwrasig Hwyr.
Mae morffoleg amrywiol iawn cocolithau a chocosfferau yn adlewyrchu strategaethau ecolegol a hoffterau amgylcheddol unigryw grwpiau gwahanol o gocolithofforau. Mae'r amgylchedd penodol yn cael ei ddominyddu gan gasgliadau nodweddiadol, y gellir eu gwahaniaethu gan eu mathau o gocolithau a morffoleg eu cocosfferau. Er enghraifft, mae rhywogaethau sy'n dwyn placolithau (e.e. Emiliania huxleyi) yn amlach yn gysylltiedig ag amodau ewtroffig mewn amgylcheddau arfordirol ac amgylcheddau lle ceir ymchwyddiadau, tra bo tacsa sydd â siâp wmbel (e.e. Umbellosphaera tenuis) wedi’u haddasu’n fwy i ddyfroedd oligotroffig o'r lledredau canol i isel. Yn nodweddiadol, mae’r rhywogaeth flodeuog Florisphaera profunda yn goruchafu casgliadau o'r haen ffotig ddwfn tra bo’r grŵp mudol (e.e. Helicosphaera carteri) i'w gael mewn amgylcheddau mesotroffig.
Cocolithofforau a'r cylch biogeocemegol
Mae coccolithofforau yn unigryw ymhlith prif gynhyrchwyr morol eraill oherwydd eu bod yn defnyddio carbon ar gyfer ffotosynthesis a chalcheiddiad. Fel prif galcheiddwyr morol, maent yn chwarae rhan hanfodol yn y cylch carbon biogeocemegol byd-eang, oherwydd gallant ddylanwadu ar y pympiau carbonadau organig (ffotosynthesis) ac anorganig (calcheiddiad).
Mae ffotosynthesis yn rhydwytho crynodiadau carbon deuocsid dyfrllyd yn y parth ffotig uchaf trwy drosi carbon deuocsid yn gyfansoddion organig, ond mae calcheiddiad yn cynyddu crynodiadau o garbon deuocsid atmosfferig yn y dyfroedd wyneb a'r atmosffer trwy gynhyrchu platiau calsit (cocolithau) a’u hallforio.
Tîm y prosiect
Principal investigator
Dr Deborah Tangunan
Research Fellow
Tîm
-
Athro Ymchwil
Cefnogaeth
This research was made possible through the support of the following organisations: European Union’s Horizon 2020 Research and Innovation Programme Marie Sklodowska-Curie Actions Individual Fellowship