Peiriannau Coetiroedd, Effeithiau ar y Pridd a Chamau Lliniaru

22 Mehefin 2022

Dr David Cutress: IBERS, Prifysgol Aberystwyth.

• Mae creu coetiroedd yn un o’r ystyriaethau craidd i strategaethau lliniaru nwyon tŷ gwydr y Deyrnas Unedig a’r byd ac mae’n addo cynyddu yn y dyfodol agos
• Er gwaethaf y manteision amgylcheddol a geir o greu coetiroedd, gall y dulliau o’u rheoli â pheiriannau gael effeithiau niweidiol os na chaiff y gwaith ei gynllunio a’i reoli’n ofalus
• Fe all ystyried y peiriannau a ddefnyddir a’r lleoliad, ynghyd â strategaethau lliniaru difrod i’r pridd, roi hwb pellach i fanteision amgylcheddol a chynhyrchiant coetiroedd

Y prif effeithiau

Mae cynyddu ein harwynebedd coetiroedd yn y Deyrnas Unedig wedi cael ei nodi fel un o’r offer allweddol i ddal a storio carbon er mwyn gallu cyrraedd targedau Pwyllgor y DU ar Newid Hinsawdd (UKCC) o allyriadau sero net erbyn 2050. Mae adroddiad yr UKCC yn 2019 yn darogan y byddai cynyddu ardaloedd coetiroedd 30,000 – 50,000 hectar y flwyddyn yn sicrhau arbedion o rhwng 16.2 – 27.5 MtCO₂e (sy’n cyfateb i dunelli metrig o garbon deuocsid) o allyriadau bob blwyddyn. Nodwyd hefyd, ochr yn ochr â chreu coetiroedd newydd, fod yna arbedion ychwanegol i’w cael drwy reoli coetiroedd sy’n cael eu hesgeuluso yn fwy effeithlon. Fe allai dal a storio ar y lefel hon wrthbwyso’n fras hanner allyriadau blynyddol y DU o 46.3 MtCO2e sy’n cael ei gysylltu ag amaethyddiaeth ac o’r herwydd ceir ysgogiad clir i dirfeddianwyr, gan gynnwys ffermwyr, i symud at gefnogi’r cynnydd hwn mewn coetiroedd. Er bod creu coetiroedd er mwyn dal a storio carbon yn un o’r ysgogwyr allweddol, mae gofyn mynd ati i reoli’r cyfryw goetiroedd sy’n cynnwys clirio coed yn rheolaidd i sicrhau’r twf gorau ac i sicrhau bod y tir yn dal ac yn storio carbon i’r eithaf, yn ogystal ag yn rhoi budd i fioamrywiaeth. Mae’r gwaith rheoli hwn, yn ogystal ag yn defnyddio coetiroedd ar gyfer coed neu llifoedd refeniw amgen eraill, megis cynhyrchion bwyd arloesol (gan ddal i gynnal yr ardal goetir drwy ailblannu wedi’i drefnu) yn tueddu i olygu bod peiriannau yn cael mynediad i’r tir hwn. Cofnodwyd bod peiriannau coedwigaeth yn achosi effeithiau ar briodweddau ffisegol y pridd drwy amrywiol ffactorau gan gynnwys;

Yn ei hanfod, mae’r difrod yn digwydd drwy bod cywasgu a ffurfiant rhychau yn effeithio ar y pridd.   Mae rhychau’n digwydd drwy fod cerbydau’n drymach na chapasiti cynnal y pridd gan arwain at symud y pridd yn fertigol neu’n llorweddol i naill ai ochrau neu ganol y trywydd ac mae’n digwydd yn benodol mewn priddoedd gwlyb.

Mae rhychau a’u sypiau ymylol cysylltiedig o bridd sydd wedi symud yn gallu chwarae rhan fawr mewn llif dŵr a hydroleg pridd gan weithredu fel y trywyddau a ffafrir ar gyfer dŵr ffo, yn enwedig mewn tir serth ar ogwydd, fe all hyn hefyd effeithio ar broblemau sydd eisoes wedi cynyddu gydag erydiad pridd a thir is/tir i lawr yr afon yn mynd yn ddwrlawn yn y mathau hyn o dopograffeg. Caiff cywasgu priddoedd, yn gyffredinol, yn ogystal ag yn benodol mewn senarios coetiroedd ei gysylltu ag effeithiau ar gynhyrchu allyriadau nwy tŷ gwydr (yn enwedig Methan sy’n cael ~28x yn fwy o effaith ar yr amgylchedd na CO₂) drwy brosesau megis allyriadau cymunedau bacteria anaerobig a methanogenig cynyddol. At hynny, fe all cywasgu leihau twf cynhyrchiol coed a’r llystyfiant cysylltiedig ac fe all gymryd cryn amser i ail-ffynnu, gan gyfyngu ar effeithiolrwydd dal a storio carbon, bioamrywiaeth a gwerth refeniw yr ardal.

Ffactorau sy’n dylanwadu ar effeithiau pridd coetiroedd

Wrth ystyried aflonyddu pridd wrth ddefnyddio peiriannau mewn coetiroedd nodwyd pedwar prif faes sy'n effeithio ar y rhain mewn meta-ddadansoddiad seiliedig ar lenyddiaeth. Mae’r rhain yn cynnwys ystyriaethau sy’n ymwneud â ffactorau cysylltiedig â’r tir, cynllunio’r gwaith, addasu peiriannau ac addasiadau i arwyneb y pridd.

Ffactorau sy’n gysylltiedig â’r tir

Ymysg yr ystyriaethau ynglŷn â’r effaith ar y tir y mae;

Mae llawer o’r rhain eisoes wedi cael eu gwerthuso’n dda o safbwynt newidiadau rheoli i liniaru’r effaith ar y pridd fel sydd i’w weld yn y tabl yn yr adran nesaf. Er bod rhai o’r ffactorau hyn yn effeithio ar y dulliau cynaeafu a’r dulliau parhaus o reoli’r coetiroedd mae llawer yn benodol i’r lleoliad felly ni ellid dylanwadu arnynt yn hawdd. Fe allai hyn ddigwydd mewn achosion os mai’r tir dan sylw yw’r unig dir sydd ar gael i greu coetir neu os yw’r coetiroedd eisoes wedi’u sefydlu’n hanesyddol yn yr ardaloedd hyn. Un esiampl yw lle bo llethrau’n effeithio ar wneud rhychau a symud pridd gan eu bod yn arwain at fod mwy o’r llwyth llorweddol ar y cerbyd yn cael ei daenu ar draws lai o arwynebedd gan wneud mwy o ddifrod i’r pridd. Dyna pam bod llywodraethau wedi cynhyrchu mapiau cyfleoedd creu coetiroedd (yn ogystal ag er mwyn gwarchod ardaloedd sensitif) i helpu i gynghori ynglŷn â chynlluniau plannu newydd posibl.

Cynllunio’r gwaith

Mae ymchwilwyr wedi pennu nifer o fodelau mathemategol ar gyfer olrhain aflonyddu pridd a chreu rhychau ar sail y math o draciau sydd gan gerbydau, y traffig disgwyliedig ac ansawdd pridd yr ardal. Fe allai offer o’r fath gynnwys y dewis o gerbyd ar gyfer y tir sydd ar gael a hefyd gynnwys y prosesau cychwynnol o bennu lleoliad planhigfeydd newydd. Yn yr un modd, fe all mapio traffigadwyedd fod yn offeryn holl bwysig i benderfynu pryd i gynaeafu coed gyda pheiriannau traddodiadol, er mwyn achosi’r effaith a’r difrod lleiaf wrth wneud hyn. Mewn rhai astudiaethau, mae hyn wedi llwyddo i gynyddu canran y clystyrau coed y gellir eu cynaeafu heb ddifrodi’r tir hyd at 30%. Mae nifer o newidynnau megis llethr, y math o dir, y tywydd a’r tymor yn effeithio ar y modelau wrth gwrs ac fe allant fod yn sefydlog (lefelau pendant nad ydynt yn newid yn seiliedig ar newidynnau newidiol) neu’n fwy addawol gellir eu gwneud yn ddynamig, gan addasu i'r wybodaeth ddiweddaraf megis data tywydd lleol. Mae’r rhain yn systemau cymharol newydd sy’n destun ymchwil a gwerthuso ond fe allent chwarae rôl bwysig i’r dyfodol pe caent eu haddasu a’u masnacheiddio. Cafodd modelau tebyg eu gwerthuso hefyd ar gyfer asesu a lleihau sgidio oddi wrth dractorau fferm a gaiff eu haddasu ar gyfer coedwigaeth ac y gwelwyd bod iddynt fanteision o safbwynt perfformiad amser gweithio, cynhyrchiant a lleihau olion sgidio fesul hectar. Mae offer eraill yn ceisio optimeiddio logisteg cynllunio ffyrdd stripiau drwy roi ystyriaeth i yrru ar lethrau yn ôl ac ymlaen ac i’r ochr yn eu modelau. Gwelwyd bod y rhain yn lleihau'r ardal o'r pridd yr effeithir yn negyddol arni mewn un astudiaeth rhwng 50 a 70% ar draws tri o wahanol glystyrau coed a brofwyd.  

Ystyriaethau penodol o safbwynt y peiriannau

Roedd ystyriaethau ac addasiadau penodol i beiriannau yn cael eu cynnwys mewn 27 o’r 104 o erthyglau a ganfuwyd yn yr adolygiad uchod. Dangoswyd mai’r prif ffactorau o ran y peiriannau a oedd yn dylanwadu ar aflonyddu’r pridd oedd

Cyfeirir at addasu’r cyfryw ffactorau ymhellach pan drafodir posibiliadau lliniaru yn ddiweddarach yn yr erthygl hon.

Addasiadau

Yn yr achos hwn, mae’r addasiadau’n cyfeirio at rywbeth yn cael ei roi ar arwyneb yr uwchbridd yn ystod y cynaeafu neu wedi hynny fel haen warchodol. O’r herwydd, er bod y rhain yn effeithio ar y graddau yr aflonyddir ar y pridd fe wnânt hynny’n gadarnhaol ac felly fe gânt eu hystyried yn yr adran nesaf fel strategaeth liniaru. Y ddwy brif ffynhonnell yw prysgwydd a thomwellt. Daw’r prysgwydd o gam prosesu’r gwaith coedwigaeth ac mae’n cynnwys gosod copaon coed, canghennau a deiliach ar y llawr i ffurfio mat prysgwydd i beiriannau symud ar eu traws. Mae tomwellt ar y llaw arall yn cynnwys gwellt, gweddillion a llwch lli ac mae’n tueddu i beidio â chynnwys sgil-gynhyrchion uniongyrchol y gwaith prosesu coetiroedd ei hun, felly mae gofyn ei gario i mewn. Yn bwysig, mae’r ddau ddewis hwn yn awr yn wynebu ystyriaeth fwy dwys o’u defnydd gan fod iddynt rolau buddiol posibl amgen drwy eu cynnwys mewn cynhyrchiant bio-ynni, gan achosi gwrthdaro ynglŷn â’r ffordd orau o’u defnyddio.

Strategaethau ac offer lliniaru posibl

Dengys astudiaethau fod ychwanegu traciau hyblyg dur (SFTs) i beiriannau olwyn leihau’r effeithiau drwy gynyddu arwynebedd y cyswllt rhwng y peiriant ac arwyneb y pridd. Yn yr un modd, mae teiars lletach a llai o aer yn y teiars yn taenu mwy o’r llwyth ac fe’u haseswyd am eu heffeithiau cadarnhaol ar rychu gyda neu heb ychwanegu SFT.

Gwelwyd systemau winshis yn cael eu datblygu a’u mabwysiadu’n gyflym mewn gwaith rheoli coedwigoedd lle mae gofyn cynaeafu ar dir serth. Mae nid yn unig wedi dangos ei fod yn amharu ar bridd yn y tiroedd hyn i’r un graddau â gwaith tir cymedrol, mae iddynt hefyd fanteision anferthol o ran diogelwch gweithwyr. Mae’r cyfryw systemau yn eu hanfod yn golygu gosod ceblau cynnal wedi’u hangori yn uwch i fyny’r llethr (cerbyd arall yw’r angor yn aml) gan helpu i leihau pwysau llwythi ar y pridd yn ogystal ag atal y peiriant rhag troi drosodd a llithro ac arwain at anafiadau marwol. Mae nifer o strategaethau lliniaru eraill eisoes wedi cael eu trafodaeth a’u hystyried yn helaeth mewn ymchwil ynglŷn ag amrywiol ffactorau aflonyddu pridd ac maent i’w gweld yn y tabl isod.

Tabl wedi'i addasu o Labelle et al., 2022

Caiff tomwellt ei ganmol am ei rôl yn gwella gwahanol ffactorau iechyd y pridd gan gynnwys lefelau lleithder pridd, y maeth sydd ar gael yn y pridd a lleihau erydiad a chywasgiad yn gyffredinol ac mewn sefyllfaoedd coedwigaeth yn benodol. I raddau helaeth, mae tomwellt wedi dangos gwell manteision o’i ddefnyddio ar ôl cynaeafu yn hytrach nag wrth gynaeafu gydag astudiaethau yn dangos, pan gaiff ei ddefnyddio fel ateb i adfer tir ar ôl cynaeafu, fod tomwellt yn dangos manteision o'i gymharu â phridd moel wrth ystyried ymwrthedd pridd rhag cael ei dreiddio, dwysedd swmp a dyfnder rhychau.  Nodwyd mewn astudiaethau fod defnyddio prysgwydd ar y llaw arall yn rhoi gwell amddiffyniad rhag rhychau a chynnydd yn nwysedd swmp y pridd nag unrhyw domwellt arall yr adroddwyd amdano yn ystod traffig trwm. Nodwyd mewn un astudiaeth fod gorchudd prysgwydd o 15-20 kg i bob medr sgwâr (sy’n cyfateb i 40-50cm o orchudd trwchus rhydd) yn dal i gynnig manteision taenu llwyth (gan leihau effeithiau cywasgu pridd) hyd yn oed ar ôl pasio â llwyth 12 gwaith. Mae canfyddiadau astudiaethau penodol o’r ddau addasiad i’w gweld isod

Tabl wedi'i addasu o Labelle et al., 2022

I leihau’r difrod i’r pridd ymhellach mae gofyn cynyddu arwyneb y cysylltiad rhwng y peiriant a'r pridd neu ysgafnu llwythi'r peiriannau. Cafodd yr ystyriaeth hon ei gwerthuso mewn prosiect Partneriaeth Arloesi Ewropeaidd (EIP) a gynhaliwyd yng Nghymru yn ddiweddar. Bu’r prosiect hwn yn cymharu tractorau traddodiadol wedi’u haddasu at ddefnydd coedwigaeth yn erbyn dau o ddewisiadau peiriannau isel eu heffaith, mwy arloesol eraill. Er na chanfu’r astudiaeth fawr o wahaniaeth rhwng effeithiau’r dulliau ar y mesuriadau difrod pridd a ddewiswyd dros gyfnod yr astudiaeth, fe wnaeth amlygu effeithiolrwydd cyfatebol y cerbydau llai hyn yn cyflawni’r tasgau gofynnol.

Un ffordd o wella maint peiriannau a lliniaru’r arwyneb cyswllt yw drwy ddefnyddio roboteg a rheolaeth beiriannau ym maes coedwigaeth. Mae hyn wedi dod fwyfwy o dan y chwyddwydr, yn enwedig oherwydd y gwyddys bod llafur corfforol-drwm a’r risgiau uchel cysylltiedig i weithwyr wedi bod yn faen tramgwydd i’r sector coedwigaeth yn draddodiadol. Fe allai robotau unigryw ysgafnu llwythi (oherwydd ni fyddai angen cab mwyach i gynnal gyrrwr er enghraifft) a byddai hefyd yn symud gweithwyr oddi wrth y peryglon ar yr un pryd. Y tair lefel o reolaeth yn y maes hwn yw rheoli o bell (lle bo’r cerbyd o fewn golwg y gweithiwr sy’n ei reoli â dyfais reoli drwy signal radio), teleweithredu (lle bo’r gweithiwr yn gweld yr olygfa waith drwy gyfrwng dull o drawsyrru delweddau boed hynny’n fideo coch, gwyrdd, glas (RGB) neu hyd yn oed ddull radar neu ganfod ac archwilio â golau (LiDAR)) ac awtomatiaeth (lle ni cheir dim rheolaeth gan ddyn a lle bo algorithmau’r peiriant yn gwneud yr holl benderfyniadau er y gallai hynny fod dan oruchwyliaeth dynion. Ymysg y rhain, cafodd ‘teleweithredu’ gan ddefnyddio cerbydau daear heb yrwyr gyda neu heb dechnoleg cymorth winsh ei drafod ar gyfer chwarae rolau pellach i wella gwaith cynaeafu coed ar dir serth a hyd yn oed i wneud cynaeafu’n bosibl ar dir a oedd yn anymarferol yn y gorffennol. Pan drafodir aflonyddu pridd a roboteg, trafodwyd nifer o ddewisiadau lle gallai peiriannau robot fod â manteision dros beiriannau traddodiadol. Er enghraifft, mae cynaeafwyr coedwigoedd “ar draed” eisoes wedi cael eu cynhyrchu ac fe ellid yn hawdd eu haddasu i’w trawsnewid yn robotau a fyddai’n cael llawer llai o effaith barhaus ar briddoedd (gan eu bod yn gallu codi eu traed oddi ar lawr y goedwig) ac fe allent aflonyddu llai ar y pridd o’r herwydd. Ystyriaethau diddorol eraill yw robotau sy'n symud o goeden i goeden a byth yn cyffwrdd y ddaear, gyda’r awgrym y gallai’r rhain weithio mewn tandem i glirio canopïau a chwympo coed. Er hynny nid yw manteision y cyfryw robotau yn rhoi ystyriaeth i aflonyddu pridd yn sgil y gwaith diweddarach o symud y coed sydd wedi cwympo ar ôl y cyfryw waith. Fe allai’r rhain, i’r dyfodol, weithio mewn cydweithrediad â systemau megis peiriant cynaeafu tir serth lled-awtonomaidd Konrad (Pully) sy’n hwyluso’r gwaith o gludo coed sydd wedi cwympo ac fe’u dyluniwyd yn rhannol i wella cadwraeth pridd mewn lleoliadau serth sy’n fwy agored i symud.

Peiriant cynaeafu Ar Draed ac Awtonomaidd a chysyniadau robotig coeden i goeden Parker et al., 2016; Visser and Obi 2022

Yn olaf, un ffactor cyson sy’n dylanwadu ar aflonyddu pridd ar draws astudiaethau yw sgiliau a gwybodaeth y sawl sy’n gyrru’r peiriannau. Mae gyrwyr gwell yn gwybod sut i wneud llai o ddifrod i briddoedd oherwydd y profiad a’r craffter maent wedi’i fagu. Mae gwaith ymchwil wedi trafod effeithiolrwydd gwahanol ddulliau hyfforddiant megis realiti rhithwir (VR) i helpu â hyfforddiant realistig i ddarparu i yrwyr lefelau uchel o sgil heb beryglu difrodi peiriannau drud.

Rhwystrau rhag creu coetir

Gyda’r diddordeb cynyddol mewn dulliau o reoli coetir, oherwydd cymorthdaliadau a rolau cydnabyddedig i ddal a storio carbon, mae’n aml yn bwysig ystyried y rhwystrau a’r strategaethau posibl ar gyfer goresgyn rhai o’r rhwystrau hyn yn enwedig mewn clystyrau coed llai neu mewn clystyrau coed a fwriedir i ddefnyddio ochrau bryniau mwy serth, llai cynhyrchiol.

Fel y nodir uchod, mae hyfforddiant a gwybodaeth yn agweddau hollbwysig ar waith prosesu coed sy’n llwyddiannus ac yn fychan eu difrod, ac o’r herwydd, fe allai hon fod yn ystyriaeth bwysig i ffermwyr sy’n ystyried arallgyfeirio yn y maes hwn. Yn wahanol i weithrediadau coedwigaeth mawr, byddent yn annhebygol o fod â mynediad na’r un enillion gwerth a chostau o gymryd rhan mewn hyfforddiant o’r fath felly mae angen i becynnau hyfforddiant graddfa fechan penodol ddal i gael eu datblygu a’u rhedeg.  Mae gwybodaeth am y rhain ar gael drwy tudalennau a gysylltir â'r llywodraeth yn ogystal â hyfforddiant a gynigir ochr yn ochr â chymorthdaliadau i dirfeddianwyr yng Nghymru. Mae gan wasanaeth mentora Cyswllt Ffermio hefyd gyfoeth o gyngor arbenigol am reoli coedwigoedd sydd ar gael ichi fanteisio arno.

Fe all cost peiriannau hefyd fod yn rhwystr mawr rhag eu mabwysiadu oherwydd mae nifer o systemau graddfa fechan yn methu â chyfiawnhau’r costau uchel sy’n gysylltiedig â pheiriannau coedwigaeth, yn enwedig y rhai sy’n ofynnol ar gyfer cynaeafu mewn busnes coed.  Er bod contractio yn un dewis, nid yw hyn o anghenraid yn hwyluso defnyddio peiriannau sy’n gallu lleihau’r effeithiau ar y pridd a drafodir uchod.

Crynodeb

Yn ôl pob tebyg, bydd creu coetiroedd yn dal i gael ei wthio a’i ariannu yn y dyfodol agos gan ei fod yn cynnig cymaint o fanteision sylweddol posibl i liniaru nwyon tŷ gwydr yn genedlaethol ac yn fyd-eang. Am y rheswm hwn, rhaid i rai sy’n cynyddu eu hardal goetiroedd neu’n plannu coetiroedd newydd fod â dealltwriaeth dda o’r ffactorau allweddol a allai negyddu rhai o’r manteision amgylcheddol posibl yn ogystal â lleihau unrhyw enillion refeniw posibl. Un elfen allweddol o hyn yw’r effaith a gaiff peiriannau rheoli coetiroedd ar y pridd mewn clystyrau coed gan fod cerbydau trwm yn gallu achosi difrod i’w ffurfiant a’i gynhyrchiant. Caiff hyn effaith uniongyrchol ar eu gallu i ddal a storio carbon ac fe’i cysylltwyd ag allyriadau cynyddol o ffynonellau eraill. Dylid ystyried nifer o ffactorau eraill i leihau’r effeithiau gan gynnwys ystyried y peiriannau a ddefnyddir a, lle bo modd, ystyried lle dylid plannu’r coetir yn y lle cyntaf.  

Os hoffech fersiwn PDF o'r erthygl hon, cysylltwch â heledd.george@menterabusnes.co.uk