Почему мы ощущаем запах дождя?

В тёплое время года, когда начинается дождь, в воздухе появляется приятный запах свежести и прохлады. Особенно выраженный такой запах после длительного периода засухи, когда кругом много пыли, сухой листвы и травы. И это запах не просто влаги, он скрывает в себе интересные процессы, которые возникают при сочетании различных факторов биогенного и абиогенного характера.

У запаха дождя есть научный термин - петрикор (petrichor). Это слово имеет греческое происхождение – «петра», что означает «камень», и «ихор» – жидкость, текущая в жилах богов греческой мифологии. И такое определение вовсе не случайно, поскольку запах дождя – это аромат, исходящий от самой почвы. Термин был придуман исследователями Изабелем Бир и Родериком Томасом в 1964 году в статье, опубликованной в журнале «Nature».

Во время дождя вода попадает в микротрещины и поры в грунте. Находящийся в них воздух формирует маленькие пузырьки на влажной поверхности, которые, лопаясь, выбрасывают в воздух множество микрокапель. Эти мельчайшие частицы, содержащие масла растительного происхождения (главным образом, стеариновая и пальмитиновая кислоты), подхватываются воздушными потоками и разносятся по округе, создавая тот самый неповторимый и любимый многими аромат. По этой же причине, во время дождя в воздухе оказывается огромное число почвенных бактерий. Среди множества разнообразных бактерий, для нас интерес в данном контексте представляют бактерии Streptomyces, которые производят химическое соединение геосмин. Это вещество во время дождя попадает в воздух, тем самым усиливая и дополняя аромат петрикора. Для человека геосмин абсолютно безвреден и не токсичен в том количестве, который производится в почве. Более того, в наше время он является одним из компонентов в парфюмерии.

Исследования также показывают, что источником характерного запаха могут быть не только геосмин, но и другие органические вещества, такие как терпены, содержащиеся в различных растениях. Эти ароматные соединения вырабатываются в специальных волосках на поверхности листьев, которые могут повреждаться под воздействием дождя и градин, высвобождая химические компоненты в окружающую среду. Длительная засуха способна замедлять обменные процессы в растениях, но осадки активизируют их, вызывая выделение приятного аромата.

В 2015 году учёные Массачусетского технологического института применили высокоскоростные камеры для изучения процесса формирования запаха дождя. Они провели около 600 экспериментов, исследуя 28 различных поверхностей, включая почву и искусственные материалы. Было установлено, что при попадании капли на пористую поверхность из её пор выходит воздух, образуя пузырьки, которые затем превращаются в аэрозоль. Эти аэрозоли распространяют аромат, а также могут переносить бактерии и вирусы из почвы. Дождевые капли, падающие медленнее, обычно создают больше аэрозолей, что объясняет, почему петрикор наиболее выражен после кратковременного дождя при слабом ветре или при его полном отсутствии.

Кроме перечисленных факторов, определённую роль играют также молнии. Во время электрических разрядов образуется озон, который имеет характерный резкий запах. Поэтому во время грозы запах дождя и свежести становится ещё более насыщенным, с многогранными оттенками.

Некоторые исследователи полагают, что любовь человека к аромату дождя связана с наследственностью: для наших предков дождливая погода имела жизненно важное значение.