Ý tưởng về một dòng sông tối đen như mực tưởng như chỉ có trong phim, nhưng một nơi như vậy thực sự vẫn tồn tại trên trái đất này. Sông Ruki, một nhánh của sông Congo ở Cộng hòa Dân chủ Congo là một trong những vùng nước tối nhất thế giới. Tại đây, nước sông tối đến mức bạn không thể nhìn thấy bàn tay của mình dù ở ngay trước mặt.
Trong nghiên cứu khoa học đầu tiên về dòng sông, các nhà nghiên cứu đến từ ETH Zurich đã phát hiện ra rằng Ruki có màu sắc nhờ hàm lượng chất hữu cơ hòa tan cao từ khu rừng nhiệt đới xung quanh. Tiến sĩ Travis Drake, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết: “Ruki thực chất là trà rừng”.
Trên một lưu vực thoát nước có diện tích gấp 4 lần diện tích Thụy Sĩ, các hợp chất giàu carbon bị lọc ra khỏi thực vật thối rữa và bị mưa lớn, lũ lụt cuốn vào Ruki. Tiến sĩ Drake cho biết: "Mức DOC (carbon hữu cơ hòa tan) rất cao vì có mật độ thảm thực vật rừng ở lưu vực sông dày đặc để nước mưa thấm qua. Các hợp chất hữu cơ được lọc từ thảm thực vật này sẽ hấp thụ ánh sáng nên nồng độ càng cao thì nước sẽ càng có màu sẫm hơn. Nó giống như pha một loại trà đậm đặc hơn bằng cách sử dụng nhiều túi trà".
Khu vực xung quanh sông Ruki được bao phủ bởi rừng nhiệt đới vùng đất thấp hoang sơ của Congo. Đây là khu rừng nhiệt đới lớn thứ 2 Trái đất.
Để hiểu sự phong phú của thực vật ảnh hưởng như thế nào đến màu sắc của sông Ruki cũng như toàn bộ sông Congo, Tiến sĩ Drake và nhóm của ông đã thiết lập một trạm đo gần thành phố Mbandaka. Họ đo lưu lượng nước 2 tuần/lần và mực nước hàng ngày trong một năm để xác định lượng nước đi qua. Các mẫu nước cũng được thu thập và gửi trở lại phòng thí nghiệm tại ETH Zurich để xác định hàm lượng DOC.
Làm việc mà không có nguồn điện thường xuyên, các nhà nghiên cứu cho biết họ thường phải ứng biến để có được dữ liệu cần thiết. Tuy nhiên, việc thực hiện các phép đo từ vị trí xa xôi này là rất quan trọng vì nó cho phép nhóm nghiên cứu một khu vực rộng lớn từ một điểm duy nhất.
Đồng tác giả, Tiến sĩ Matti Barthel, cho biết: “Chúng tôi chỉ cần thu thập mẫu từ một địa điểm để có được thông tin về một khu vực rộng lớn, giống như bác sĩ lấy mẫu máu để xác định tình trạng sức khỏe của bệnh nhân”.
Sử dụng các phép đo này, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng sông Ruki tối hơn 1,5 lần so với sông Rio Negra của Amazon, con sông nước đen lớn nhất thế giới. Và, mặc dù Ruki chỉ chiếm 1/20 lưu vực Congo, nhưng 1/5 tổng lượng carbon hòa tan ở Congo đến từ chi lưu này.
Các nhà nghiên cứu cho biết, hiểu được dòng carbon qua Ruki là điều quan trọng để hiểu cách CO2 và các loại khí nhà kính khác được lưu trữ trong rừng nhiệt đới và lưu vực sông.
Tiến sĩ Drake giải thích, sông Ruki, giống như hầu hết các con sông trên toàn cầu, là nguồn phát thải CO2 vào khí quyển. Khi nước đi qua đất, nó mang theo các vi sinh vật phân hủy thực vật, giải phóng CO2. Tương tự như vậy, carbon hòa tan trong sông cũng được vi sinh vật ăn để tạo ra nhiều CO2 hơn.
“Do những quá trình này, hầu hết các con sông đều “siêu bão hòa” CO2 so với khí quyển, điều đó có nghĩa là chúng có nồng độ CO2 cao hơn”, Tiến sĩ Drake nói.
"CO2 này sau đó thoát ra khỏi mặt sông, đặc biệt là khi nước sông gặp bất ổn, chẳng hạn như chảy qua thác ghềnh. Quá trình này tương tự như việc lắc một lon soda và nhìn thấy bọt khí CO2 thoát ra từ phía trên”.
Tuy nhiên, nghiên cứu này cho thấy rằng vì Ruki không có nhiều hỗn loạn nên mức phát thải không cao lắm, mặc dù hàm lượng carbon cực cao.
Điều quan trọng hơn về hiện tượng nóng lên toàn cầu là các mỏ than bùn rộng lớn nằm bên dưới Lưu vực Ruki. Than bùn là một loại đất hữu cơ rất giàu chất hữu cơ hình thành khi mặt đất bão hòa nước và hết oxy được sử dụng bởi vi khuẩn thường phân hủy thực vật.
Những điều kiện 'anoxic' này cho phép chất hữu cơ tích tụ, giữ lại carbon được hấp thụ từ khí quyển trong suốt vòng đời của thực vật.
Các nhà nghiên cứu phát hiện ra rằng Ruki hút rất ít carbon từ các mỏ than bùn mà nó bao phủ nhưng lại giữ cho những khu vực này ổn định dưới nước.
Các nhà khoa học ước tính rằng các mỏ than bùn ở lưu vực Congo lưu trữ khoảng 29 tỷ tấn carbon. Tuy nhiên, một số công ty quan tâm đến tài nguyên thiên nhiên của lưu vực Ruki và những thay đổi trong việc sử dụng đất hoặc nạn phá rừng có thể làm thay đổi dòng sông và làm khô các đầm lầy than bùn.
“Điều quan trọng là các mỏ than bùn phải ẩm ướt để chúng không tiếp xúc với oxy, điều này sẽ khiến chúng phân hủy và tạo ra một lượng lớn CO2, lượng khí này sẽ thải vào khí quyển”, Tiến sĩ Drake kết luận.
