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Sus aguas no son técnicamente negras, sino un tanto más ordinarias (marrones). Lo que le da el toque oscuro y un tanto siniestro es la altísima concentración de ácidos húmicos. El río Negro nace en los macizos al norte de la selva del Amazonas, en zonas de carácter pantanoso, selvático y pobres en nutrientes. Arrastran gran cantidad de materia orgánica, pero pocos minerales (taninos y fenoles, lo que tinta sus aguas de negro).
En resumen, son ríos pobres en diversidad, poco aptos para el desarrollo de fauna y flora dado su carácter ácido y escaso en nutrientes. Su composición química se puede observar en esta tabla, comparada con la de ríos de aguas blancas: tienen un PH más bajo, también muy poca conductividad, concentraciones iónicas más altas y, por norma general, menos especies de casi todas las clases de animales que el resto de ríos. La mayor parte de las aguas negras del mundo se encuentran en la cuenca del Amazonas, pero se reparten por todo el mundo.