Astudiaeth nodedig yn dangos y gall newid hinsawdd achosi effeithiau sydyn ar ecosystemau tir sych

Bu i Dr Rocio Hernandez-Clemente, uwch ddarlithydd o Adran Daearyddiaeth y Brifysgol, ymuno â thîm rhyngwladol o ymchwilwyr o Labordy Ecoleg Tir Sych a Newid Byd-eang ym Mhrifysgol Alicante, er mwyn archwilio ecosystem tir sych y Ddaear, sy'n gorchuddio 41% o arwyneb y byd ac sy'n gartref i oddeutu traean o'i boblogaeth.

Am y tro cyntaf, canfu'r astudiaeth fod ecosystemau tir sych yn profi cyfres o newidiadau sydyn wrth i grinder gynyddu. I ddechrau, mae hyn yn arwain at leihad sylweddol yng ngallu planhigion i sefydlogi carbon o'r atmosffer. Wedi hynny, ceir gostyngiad sylweddol yn ffrwythlondeb pridd, sydd yn y pen draw yn arwain at lystyfiant yn diflannu yn yr amodau mwyaf eithafol a chrin.

Yn ogystal â’i goblygiadau ar gyfer rhanbarthau tir sych, mae’r astudiaeth hon yn berthnasol hefyd i ardaloedd eraill megis y DU; er nad oes perygl uniongyrchol o ddiffeithdiro, byddant yn dioddef effeithiau eilaidd megis y llifogydd helaeth a welwyd yn ddiweddar.

Newid hinsawdd ac ecosystemau

Canfu'r tîm y gallai cynnydd mewn crinder, yn unol â'r rhagolygon presennol o ran newid hinsawdd, arwain at newidiadau sydyn mewn ecosystemau tir sych ledled y byd, sy'n cyfyngu ar eu gallu i gynnal bywyd. Mae hyn oherwydd bod hinsawdd yn pennu, i raddau helaeth, faint o blanhigion sydd i'w cael mewn lle penodol a pha fath, pa mor ffrwythlon yw'r pridd, a sut mae'r tirweddau'n ymddangos. Mae deall sut mae newidiadau mewn amodau hinsoddol yn effeithio ar organebau, a phrosesau a gwasanaethau'r ecosystem sy'n dibynnu arnynt, megis cynhyrchiant bwyd a biomas, yn allweddol er mwyn deall, rhagweld a lliniaru effeithiau newid hinsawdd ar ecosystemau a'r gymdeithas.

Yr astudiaeth

Dan arweiniad Dr. Miguel Berdugo ym Mhrifysgol Alicante, casglodd y tîm y casgliad mwyaf o ddata empirig hyd yma i werthuso sut mae ecosystemau allweddol yn newid, ochr yn ochr â'r graddiannau crinder eang sydd i'w cael mewn tiroedd sych ledled y byd. Chwaraeodd Dr Hernandez-Clemente ran allweddol yn y gwaith o echdynnu data, prosesu a dadansoddi data Mynegai Llystyfiant Gwahaniaeth Normaleiddio 60000 pwynt wedi'u dosbarthu'n fyd-eang a'u defnyddio fel dangosyddion o gynhyrchiant planhigion mewn tiroedd sych. Cyfrannodd hefyd at y gwaith o asesu ansawdd a dilysu'r data, gan nodi tueddiadau i ganfod newidiadau sydyn drwy ddata canfod o bell.

Meddai Dr. Berdugo: "Diben ein gwaith oedd edrych sut mae'r ecosystemau yma'n newid wrth i ni symud tuag at ardaloedd mwy crin, er mwyn deall yn well beth gallwn ni ei ddisgwyl yn y dyfodol wrth i'r hinsawdd ddod yn fwy sych, ac yn fwy crin, mewn tiroedd sych ledled y byd."

Nododd yr astudiaeth dri chyfnod o newid cyflymach yn yr ecosystem mewn ymateb i gynnydd mewn crinder, a fesurwyd fel y gymhareb wrthdro rhwng glawiad a'r gyfradd y mae dŵr yn anweddu o'r tir i'r atmosffer. Mae'r mynegai hwn yn amrywio mewn tiroedd sych o 0.35 i 1, ac mae gwerthoedd uwch y mynegai yn dangos amodau caletach o ran argaeledd dŵr.

Canfyddiadau allweddol

Prif ganfyddiadau'r astudiaeth oedd:

• Mae gweithrediadau a nodweddion allweddol yr ecosystem mewn tiroedd sych yn ymateb mewn modd aflinol i gynnydd mewn crinder
• Os yw crinder yn cynyddu y tu hwnt i werth o 0.5, mae cyflymiad yn y gyfradd colli cynhyrchiant gyda chynnydd pellach mewn crinder.
• Os yw crinder yn cynyddu y tu hwnt i werthoedd crinder o 0.7, mae'r pridd yn colli ei strwythur yn sydyn ac yn dod yn fwy agored i erydiad.
• Ceir effaith negyddol ar organebau pridd sy'n chwarae rolau hanfodol yn cadw'r ecosystem i weithredu hefyd.
• Ceir cynnydd mawr ym mhresenoldeb pathogenau, sy'n disodli organebau mwy buddiol.
• Os yw lefelau crinder yn cynyddu y tu hwnt i drothwy o 0.8, mae'r system yn methu, ni all planhigion ffynnu, ac mae'r tir yn troi'n anialwch.

Yn ôl y rhagolygon hinsoddol, gallai dros 20% o dir groesi un neu fwy o'r trothwyon a nodwyd yn yr astudiaeth hon erbyn 2100 oherwydd newid hinsawdd.

Meddai Dr. Berdugo: "Ni fydd bywyd yn diflannu o diroedd sych gyda'r cynnydd mewn crinder sydd wedi'i ragamcanu, ond mae ein canfyddiadau'n awgrymu y gallai eu hecosystemau brofi newidiadau sydyn a fydd yn lleihau eu gallu i ddarparu gwasanaethau ecosystem i fwy na 2 biliwn o bobl, fel ffrwythlondeb pridd a chynhyrchiant biomas."

Meddai Dr Hernandez-Clemente: "Rhagdybir y bydd y gostyngiad yng ngallu'r tir yn fyd-eang i gynnal bywyd yn dod yn broblem gynyddol gyda newid hinsawdd. Mae'r astudiaeth yn dangos y posibilrwydd o ddefnyddio data canfod o bell i ganfod newidiadau sydyn a monitro sut mae tir yn troi i brosesau diffeithdiro.

"Mae defnyddio data delweddau lloeren yn helpu gwyddonwyr i fonitro, rhagamcanu a meintioli canlyniadau'r crinder cynyddol yn ecosystemau tiroedd sych ledled y byd. Mae cydweithredu rhyngwladol yn hanfodol ar gyfer asesu diraddiad y tir a newidiadau sydyn. Bydd camau nesaf ein hymchwil yn canolbwyntio ar ddefnyddio data arsylwi'r ddaear i chwilio am newidiadau mewn prosesau diffeithdiro.

"Mae gan yr astudiaeth hon oblygiadau ar gyfer gwledydd eraill megis y DU.  Y rheswm am hyn yw effaith diffeithdiro sy’n lleihau gallu’r Ddaear i storio carbon ac yn cynyddu priodwedd adlewyrchu ei harwyneb. Mae hyn yn cyfrannu at newid yn yr hinsawdd ac yn cynyddu amlder digwyddiadau tywydd eithafol megis glaw llifeiriol. Felly, nid yw goblygiadau diffeithdiro yn gyfyngedig i’r rhanbarthau sych, maent hefyd yn effeithio ar hinsoddau gwahanol iawn megis yn y DU ac mae’r llifogydd difrifol a welwyd yn ddiweddar yn dystiolaeth o hyn."