苏黎世联邦理工学院的研究人员在瑞士发现了世界上最黑的河流之一。
鲁基河之所以如此黑，是因为其河水中溶解有机物的浓度很高。
研究人员认为，鲁基河的黑色可能有助于保护它免受气候变化的影响。
这条河拥有独特的生态系统，栖息着种类繁多的鱼类，其中许多物种在别处都无处可寻。
研究人员发现鲁基河时颇为惊讶。这条河是浩瀚刚果河的支流，河水黑到你几乎无法看清眼前的手。苏黎世联邦理工学院研究员特拉维斯·德雷克表示：“这条河的颜色让我们大为震撼。”他与来自可持续农业生态系统研究组（由约翰·希克领导）及其他大学的同事合作，刚刚发表了一项关于鲁基河的研究。
与其他主要热带河流的比较表明，鲁基河甚至可能是地球上最大的黑水河流——它的颜色远比亚马逊地区著名的内格罗河深得多。
河水呈黑色的原因在于，由于河流坡度低，河水中含有大量溶解有机物，几乎没有泥沙。这些富含碳的物质大多是雨水冲刷而来的：雨水落在枯死的丛林植被上，从腐烂的植物残体中浸出有机化合物。此外，河流在雨季会淹没森林。通常及腰深的河水需要数周时间才能缓慢退去，在此期间会浸出有机物质。德雷克表示：“鲁基河本质上就是丛林茶。”
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泥炭沼泽与原始雨林
这条河的特殊之处不仅在于其黑色的河水。鲁基河宽一公里，汇入刚果河，其整体都具有独特性。其流域面积是瑞士的四倍，至今仍覆盖着未经触动的原始低地雨林。沿河分布着大片泥炭沼泽，其中蕴含着数量惊人的未分解死亡植物残体，这使其成为重要的碳汇。
尽管鲁基河独特且规模可观，但此前从未有人对其进行过科学研究。虽然自20世纪30年代以来，人们就已记录了该河不同季节的水位变化，但直到现在仍没有关于其化学成分的数据。此前也无人确定河水中溶解有机碳（DOC）的含量，更重要的是，无人弄清其来源。
因此，2019年，德雷克及其同事在姆班达卡市附近设立了一个测量站。该地点位于鲁基河与刚果河汇合处上游不远处。他们每两周测量一次流量，并逐日记录一年的水位，以确定年径流量。
德雷克表示：“我们在现场使用的测量方法相当简陋。”他提到，姆班达卡没有永久性电力供应，仅有几台柴油发电机，基础设施几乎为零——甚至连安装洪水水位标尺的电钻都没有。他微笑着说：“所以我们经常不得不临时想办法。”
水样揭示的鲁基河信息
每次测量流量时都会采集水样，并送往苏黎世联邦理工学院的实验室进行分析。研究人员在那里测定了水样的DOC含量，并根据DOC中的放射性碳确定了有机物质的年龄。他们的目的之一是查明沿河泥炭是否会释放碳（并在某个时刻分解为二氧化碳）。
研究人员选择检测河水，是因为河水包含了整个流域的碳特征，进而可以反映来源和土地利用信息。水样分析的优势在于：“我们只需在一个地点采集样本，就能获取一大片区域的信息——就像医生通过抽血来判断患者的健康状况一样，”该研究的合著者马蒂·巴特尔说。
尚未探索的水文学
分析结果证实了肉眼所见：“鲁基河是世界上DOC含量最丰富的河流系统之一，”巴特尔说。其河水中的有机碳化合物含量是刚果河的四倍，是亚马逊内格罗河的1.5倍。
尽管鲁基河的流域面积仅占整个刚果盆地的二十分之一，但刚果河中五分之一的溶解有机碳却来自这一条支流。
DOC通常以有机酸的形式存在，会增加河水的酸度。当酸溶解河水中存在的碳酸盐时，会促进二氧化碳（CO2）的释放。德雷克解释道：“鲁基河整个流域的二氧化碳排放量相对较高，但与其他热带河流并无太大差异。”这是因为鲁基河是一条流速缓慢、水流平静的河流，使得水中的二氧化碳更难逸入空气中。他说：“如果是湍急的河流，排放量会更高。”
德雷克表示，碳同位素分析还显示，大部分碳来自森林植被，而非泥炭。仅在雨季末期的3月至4月间、流量达到峰值之后的一段短时间内，研究人员才发现泥炭沼泽向水体释放碳的证据。目前尚不清楚这一现象为何及如何在该特定时段发生。德雷克说：“然而，总体而言，我们在河中发现的泥炭很少。”他补充道：“这是个好消息，因为这也意味着泥炭沼泽是稳定的。”
他表示，目前泥炭沼泽中所含的有机物质并无释放之虞，因为它们几乎全年都处于水下，因而不与氧气接触。然而，企业已对鲁基流域的自然资源产生了兴趣。森林砍伐等土地利用变化可能会改变河流的水文状况。这可能导致泥炭沼泽干涸，并被细菌分解，从而释放出大量二氧化碳。巴特尔说：“刚果盆地的泥炭沼泽储存了约290亿吨碳。如果它们能保持湿润，对气候来说会更好。”
长期研究项目
约翰·希克及其团队自2008年起一直在研究刚果盆地的碳循环。刚果河是地球上最重要的热带河流系统之一，它将大量碳输送入海。其流域内的植被以及土地利用均会影响碳循环。研究人员正是在对刚果盆地的碳循环——即生物地球化学——进行实地考察时，偶然发现了鲁基河。
在顺道考察鲁基河之后，科学家们目前正在研究刚果河的其他支流，例如卡赛河和菲米河，逐步拼凑完整的碳循环图景。
