Kada su istraživači došli na reku Ruki, bili su prilično zatečeni. Voda u ovoj reci, pritoci moćne reke Kongo, toliko je tamna da bukvalno ne možete da vidite svoju ruku ispred lica. „Zapanjila nas je boja reke“, kaže istraživač ETH Ciriha Travis Drake, koji je upravo objavio studiju u časopisu Limnologi and Oceanographi o Ruki zajedno sa kolegama iz Grupe za održive agroekosisteme, koju je takođe vodio Johan Siks, kao i sa drugih univerziteta.
Poređenja sa drugim velikim tropskim rekama pokazuju da je Ruki možda čak i najcrnja velika crnovodna reka na Zemlji – svakako je mnogo tamnija od čuvenog Rio Negra u Amazonu.
Razlog zašto je voda crna je taj što sadrži velike količine rastvorenog organskog materijala i jedva da ima sedimenta zbog niskog nagiba reke. Ove supstance bogate ugljenikom uglavnom se ispiraju u reku kišom, koja pada na mrtvu vegetaciju džungle i izbacuje organska jedinjenja iz biljnog materijala koji se raspada. Štaviše, reka poplavi šumu u kišnoj sezoni. Može potrajati nedeljama da se voda koja je često do struka polako povuče, a za to vreme ispira organske supstance. „Ruki je u suštini čaj od džungle“, kaže Drejk.
Nije samo tamna voda posebna. Ruki, koji je širok jedan kilometar i uliva se u Kongo, jedinstven je u celini. Njegov sliv, koji je četiri puta veći od Švajcarske, još uvek je prekriven netaknutom primarnom ravničarskom prašumom. Duž reke se nalaze velika tresetišta koja sadrže ogromne količine neraspadnutog mrtvog biljnog materijala, što ih čini značajnim ponorima ugljenika.
Uprkos svojoj jedinstvenosti i veličini, Ruki nikada ranije nije naučno proučavan. Dok su različiti sezonski vodostaji reke dokumentovani od 1930-ih, do sada nisu bili dostupni podaci o njenom hemijskom sastavu. Niko još nije utvrdio koliko je rastvorenog organskog ugljenika (DOC) u vodi i, pre svega, odakle dolazi.
Tako su 2019. Drejk i njegove kolege postavili mernu stanicu u blizini grada Mbandake, na maloj udaljenosti uzvodno od mesta gde se spajaju Ruki i Kongo, i merili ispuštanje vode svake dve nedelje i dnevni nivo vode tokom godinu dana da bi odredili godišnji tok.
„Naše metode merenja na licu mesta bile su prilično osnovne“, kaže Drake. On kaže da Mbandaka nema stalno napajanje strujom, samo nekoliko dizel generatora i gotovo ikakvu infrastrukturu — čak ni električnu bušilicu za postavljanje markera nivoa poplava. „Tako da smo često morali da improvizujemo“, kaže on sa osmehom. Kredit: ETH Cirih
Uzorci vode su sakupljeni pri svakom merenju ispuštanja i poslati u laboratoriju u ETH Cirihu na analizu. Tamo su istraživači odredili sadržaj DOC uzoraka, kao i starost organskog materijala na osnovu radioaktivnog ugljenika u DOC. Između ostalog, hteli su da saznaju da li treset duž reke oslobađa ugljenik (i da se u nekom trenutku razlaže u CO 2 ).
Istraživači su odlučili da ispitaju vodu jer sadrži ugljenične potpise iz čitavog drenažnog područja, koji zauzvrat prenose informacije o poreklu i korišćenju zemljišta. Prednost analize vode: „Moramo da prikupimo uzorke sa samo jedne lokacije da bismo dobili informacije o ogromnoj površini—poput lekara koji uzima uzorak krvi da bi utvrdio stanje zdravlja pacijenta“, kaže koautor studije, Matti Barthel.
Analize su potvrdile vizuelni utisak: „Ruki je jedan od rečnih sistema najbogatijih DOC-om na svetu“, kaže Bartel. Njegova voda sadrži četiri puta više organskih ugljenikovih jedinjenja nego u Kongu i 1,5 puta više od vode Rio Negra u Amazonu.
I iako sliv Rukija čini samo dvadeseti deo celog basena Konga, petina rastvorenog organskog ugljenika u Kongu dolazi iz ove jedne pritoke.
DOC obično dolazi u obliku organskih kiselina koje povećavaju kiselost rečne vode. Ovo stimuliše oslobađanje ugljen-dioksida (CO 2 ) dok kiseline rastvaraju karbonate prisutne u vodi. „Emisije CO 2 su relativno visoke u čitavom slivu Rukija, ali ne razlikuju se od ostalih tropskih reka“, objašnjava Drejk. To je zato što je Ruki spora i mirna reka, što otežava izlazak CO 2 iz vode u vazduh. „U turbulentnoj reci videli bismo veće emisije“, kaže on.
Prema Drakeu, analiza izotopa ugljenika takođe pokazuje da većina ugljenika dolazi iz šumske vegetacije, a ne iz treseta. Samo u kratkom vremenskom periodu na kraju kišne sezone između marta i aprila, nakon najvećeg protoka, istraživači pronalaze dokaze da tresetišta ispuštaju ugljenik u vodu. Nije jasno kako i zašto se to dešava u tom trenutku. „Sve u svemu, međutim, vidimo vrlo malo treseta u reci“, kaže Drake. „I to je dobra vest, jer to takođe znači da su tresetišta stabilna.
Za sada, kaže, ne postoji opasnost da se organski materijal koji se nalazi u tresetištu ispusti jer su one pod vodom skoro cele godine i samim tim nisu izložene kiseoniku. Međutim, kompanije su se zainteresovale za prirodne resurse basena Ruki. Promene u korišćenju zemljišta, kao što je krčenje šuma, mogle bi da promene režim reke. To bi moglo dovesti do sušenja tresetišta i razlaganja bakterija, koje bi oslobodile ogromnu količinu CO 2 . „Treseta u basenu Konga čuvaju oko 29 milijardi tona ugljenika“, kaže Bartel. „Za klimu bi bilo bolje da su ostali mokri.
Johan Siks i njegova grupa proučavaju ciklus ugljenika u basenu Konga od 2008. Kongo je jedan od najvažnijih tropskih rečnih sistema na Zemlji. Nosi ogromne količine ugljenika u more. Vegetacija u njegovom slivu utiče na njegov ciklus ugljenika, kao i na korišćenje zemljišta. Tokom izviđačkog putovanja radi proučavanja ciklusa ugljenika – biogeohemije – basena Konga, istraživači su naišli na reku Ruki.
Nakon svog sporednog putovanja u Ruki, naučnici sada proučavaju druge pritoke Konga, kao što su Kasai i reka Fimi – i dovršavaju ugljeničnu slagalicu deo po deo.
