Когда исследователи наткнулись на реку Руки в Центральной Африке, они были сильно озадачены. Вода в этой реке — притоке могучей реки Конго — настолько темная, что в ней не будет видно рук. Она даже темнее, чем знаменитая Риу-Негро в Амазонке. Об этом пишет Phys.org.
Причина, по которой вода черная, заключается в том, что она содержит большое количество растворенных органических веществ и почти не имеет осадка из-за низкого уклона реки. Эти богатые углеродом вещества в основном попадают в реку с дождями, которые выпадают на мертвую растительность джунглей и вымывают органические соединения из разлагающегося растительного материала. Более того, в сезон дождей река затопляет лес. Для медленного отступления воды могут потребоваться недели, в течение которых она вымывает органические вещества. Руки — это, по сути, чай из джунглей, говорят ученые.
Руки, ширина которой составляет один километр, уникальна не только темной водой. Ее водосборный бассейн, который в четыре раза превышает площадь Швейцарии, до сих пор покрыт нетронутыми первичными низинными тропическими лесами. Вдоль реки расположены большие торфяники, содержащие много неразложившегося мертвого растительного материала, что делает их важными поглотителями углерода.
Несмотря на свою уникальность и размер, Руки никогда прежде не изучалась. До сих пор нет данных о ее химическом составе. Никто еще не определил, сколько растворенного органического углерода (РОУ) содержится в воде и откуда он берется.
Поэтому в 2019 году ученые установили измерительную станцию недалеко от города Мбандака, вверх по течению от места слияния рек Руки и Конго. Это позволило замерять расход воды каждые две недели и ежедневный уровень воды в течение года, чтобы определить годовой сток.
В процессе измерения расхода воды были собраны образцы, которые были отправлены в лабораторию ETH Zurich для анализа. Там исследователи определили содержание растворенного органического углерода в воде, а также возраст органического материала. Они хотели выяснить, выделяет ли торф вдоль реки углерод.
Анализы подтвердили визуальное впечатление. Вода Руки содержит в четыре раза больше органических соединений углерода, чем Конго, и в 1,5 раза больше, чем Риу-Негро в Амазонке.
И хотя водосборный бассейн Руки составляет лишь двадцатую часть всего бассейна Конго, пятая часть растворенного органического углерода в Конго поступает именно из этого притока.
РОУ обычно повышают кислотность речной воды. Это стимулирует выделение углекислого газа, поскольку кислоты растворяют карбонаты, присутствующие в воде. Выбросы CO₂ относительно высоки во всем водосборном бассейне Руки, но не отличаются от других тропических рек. Это связано с тем, что Руки — медленная и спокойная река, что затрудняет выход CO₂ из воды в воздух. В бурной реке были бы более высокие выбросы.
Изотопный анализ углерода также показывает, что большая часть углерода поступает из лесной растительности, а не из торфа. Лишь в конце сезона дождей с марта по апрель, после пикового стока, торфяники выделяют углерод в воду. Правда, ученые пока не знают, как и почему это происходит.
В реке очень мало торфа, что является хорошей новостью, так как это означает, что торфяники стабильны. Пока нет опасности, что органический материал, содержащийся в торфяниках, будет выделяться, поскольку они находятся под водой. Однако изменения в землепользовании могут повлиять на торфяники, вызвать высыхание и разложение, что приведет к выделению большого количества углекислого газа. Для климата было бы лучше, если бы они оставались влажными.
Ранее ученые выяснили, что изменение климата приводит к потеплению и уменьшению кислорода в океанах, из-за чего рыбы во всем мире могут оказаться в опасности.
