Arbenigwyr cyflymdra uchel yn cydweithio â biowyddonwyr ar ymchwil newydd i dagiau anifeiliaid

Mae dulliau a ddefnyddir i ddylunio ceir Fformiwla 1 a llongau gofod wedi chwarae rôl hollbwysig mewn ymchwil newydd i'r tagiau a ddefnyddir i olrhain symudiadau anifeiliaid.

Mae ecolegwyr wedi cydweithio ag academyddion awyrofod ym Mhrifysgol Abertawe i ganfod pa mor ddylanwadol y gall aerodynameg 'tagiau' biogofnodi fod, sef y dyfeisiau recordio a ddefnyddir i olrhain symudiadau ac ymddygiad anifeiliaid.

Drwy gydweithio, cafodd y gwyddonwyr gyfle i fanteisio ar Ddynameg Hylifau Gyfrifiadurol (CFD) - dadansoddiad gan gyfrifiadur mewn twnnel gwynt rhithwir - i gynnal efelychiadau cymhleth a gweld sut byddai tag yn effeithio ar forlo wrth symud drwy ddŵr.

Researcher Will KayBu Will Kay, o Labordy Symudiadau Anifeiliaid  Abertawe, yn gweithio gyda myfyriwr PhD arall, David Naumann o Ganolfan Zienkiewicz ar gyfer Peirianneg Gyfrifiadol enwog y Brifysgol, aelod o'r tîm sy'n gweithio ar Bloodhound, y car uwchsonig.

Roedd y tîm hefyd yn cynnwys myfyrwyr israddedig, goruchwylwyr academaidd a thechnegwyr o'r Coleg Gwyddoniaeth a'r Coleg Peirianneg, yn ogystal â phartneriaid allanol o Cyfoeth Naturiol Cymru.

Mae eu papur, Minimizing the impact of biologging devices: Using Computational Fluid Dynamics for optimizing tag design and positioningnewydd gael ei gyhoeddi yn y cyfnodolyn nodedig, Methods in Ecology and Evolution, a gyhoeddir gan Gymdeithas Ecolegol Prydain a Wiley, cyfnodolyn byd-enwog ym maes y biowyddorau.

Meddai Will: "Ar gyfer anifeiliaid fel morloi sy'n symud mewn cerrynt cyflym, mae llusgiad yn ffactor pwysig ac mae'n bwysig iawn bod tagiau mor llyfn â phosib. Mae ymchwil wedi cael ei wneud o'r blaen i sut mae maint, siâp a lleoliad y tag yn effeithio ar lusgiad ar yr anifail, ond roeddem am ymchwilio i weld sut byddai cyfuniad o'r ffactorau hyn yn cydweithio i effeithio ar lusgiad. Roeddem hefyd am ddarparu canllaw fesul cam i alluogi biowyddonwyr eraill i ddefnyddio'r technegau hyn eu hunain."

Defnyddir dyfeisiau bio-tagio ar anifeiliaid am lawer o resymau, er enghraifft i ddysgu mwy am drosglwyddiad clefydau, neu i ddeall pa gynefinoedd maent yn eu defnyddio i wella strategaethau cadwraeth. Fodd bynnag, gall gwisgo tag sy'n achosi llusgiad newid anghenion pŵer anifail, ac felly, mae'n bosib y byddai’n rhaid i'r anifail newid ei ymddygiad o ganlyniad.

"Dechreuodd fy ymchwil drwy archwilio tagiau ar gyfer morloi. Roeddem am ddeall beth oedd y ffactorau pwysicaf o ran gwneud tag yn fwy aerodynamig," meddai.

tagged seal“Mae edrych ar yr hydrodynameg (llif dŵr o amgylch corff) tag ar anifail yn nodi beth sy'n galluogi'r tag i lithro drwy'r dŵr yn hawdd a pha nodweddion sy'n rhwystro symudiad,” eglura'r cyd-awdur yr Athro Rory Wilson, o SLAM.

Drwy fodelu llusgiad tagiau mewn amgylchedd cyfrifiadurol, roedd Will a'i gydweithwyr yn gallu profi llwyth llusgiad gwahanol dagiau, a'r canfyddiad oedd bod gwella siâp y tag yn bwysicach o lawer na lleihau llusgiad. Mewn gwirionedd, gallai tagiau fod ychydig yn fwy, ar yr amod bod eu siâp yn cael ei wella.

Meddai Will: "Fel ecolegwr, fyddwn i ddim wedi gallu gwneud yr ymchwil ar fy mhen fy hun, a dyna ysbrydolodd y cydweithrediad hwn.

"Mae cynnal efelychiadau gyda gwahanol dagiau mewn lleoliadau gwahanol yn cymryd llawer o amser, felly gwnaethom fanteisio ar arbenigedd peirianwyr awyrofod a defnyddio'r un math o dechnegau sy'n cael eu defnyddio i ddylunio ceir Fformiwla 1 a rocedi."

Dangosodd eu canlyniadau hefyd fod dyluniad hydrodynamig yn gallu lleihau effaith lleoliad tag ar lusgiad o ganlyniad i'r tag. Mae hyn yn hynod bwysig oherwydd nad yw bob amser yn bosib gosod tag yn y lleoliad optimaidd ar anifail.

Mae'r ymchwilwyr bellach yn gobeithio y bydd eu canfyddiadau nid yn unig yn ganllaw i sefydlu cydweithrediadau rhyngddisgyblaethol gyda pheirianwyr, ond byddant hefyd yn helpu ymchwilwyr eraill i gynyddu eu dealltwriaeth o lusgo a achosir gan dag.

"Does neb yn disgwyl i'n canfyddiadau gael eu troi'n ganllawiau ffurfiol caeth, na bod techneg CFD yn cael ei gwneud yn orfodol, ond rydym yn gobeithio y bydd y gwaith hwn, yn enwedig y canllaw fesul cam yn y papur, yn helpu'r gymuned biogofnodi i gyflawni arfer gorau wrth ddylunio tagiau," ychwanegodd yr Athro Luca Borger, o SLAM.

Mae Will yn gobeithio parhau â'i ymchwil i forloi ac adar ar ôl cwblhau ei PhD, pan fydd yn dechrau swydd gydag Arolwg Antarctig Prydain, gan weithio gyda morloi blewog yr Antarctig a morloi llewpard.

Ychwanegodd: "Rwyf wrth fy modd bod fy mhapur cyntaf fel prif awdur wedi cael ei dderbyn gan gyfnodolyn ecoleg mor fyd-enwog. Hoffwn ddiolch yn fawr i'm cyd-awduron a roddodd gymaint o amser ac ymdrech i wneud y gwaith hwn yn llwyddiant."