Чому ми відчуваємо запах дощу?

У теплу пору року, коли починається дощ, у повітрі з'являється приємний запах свіжості та прохолоди. Особливо виражений такий аромат після тривалого періоду посухи, коли навколо багато пилу, сухого листя і трави. І це запах не просто вологи, він приховує у собі цікаві процеси, що виникають при поєднанні різних факторів біогенного та абіогенного характеру.

Запах дощу має науковий термін – петрикор (petrichor). Це слово грецького походження – «петра», що означає «камінь», та «іхор» – рідина, що тече в жилах богів грецької міфології. Таке визначення зовсім не випадкове, оскільки запах дощу – це аромат, що походить від самого ґрунту. Термін був придуманий дослідниками Ізабелем Бір та Родеріком Томасом у 1964 році у статті, опублікованій в журналі «Nature».

Під час дощу вода потрапляє у мікротріщини та пори у ґрунті. Повітря, що знаходиться в них, формує маленькі бульбашки на вологій поверхні, які, лопаючись, викидають у повітря безліч мікрокрапель. Ці дрібні частинки, що містять олії рослинного походження (головним чином, стеаринова та пальмітинова кислоти), підхоплюються повітряними потоками і розносяться по окрузі, створюючи цей неповторний і улюблений багатьма аромат. З цієї ж причини під час дощу в повітрі виявляється величезна кількість ґрунтових бактерій. Серед безлічі різноманітних бактерій, для нас інтерес у даному контексті представляють бактерії Streptomyces, які виробляють хімічну сполуку геозмін. Ця речовина під час дощу потрапляє у повітря, тим самим підсилюючи та доповнюючи аромат петрикора. Для людини геозмін абсолютно нешкідливий і не токсичний у тій кількості, що виробляється у ґрунті. Більше того, в наш час він є одним із компонентів у парфумерії. Цікаво, що людина може відчути аромат геозміну при його концентрації у повітрі менш ніж 5 часточок на трильйон молекул!

Дослідження також показують, що джерелом характерного запаху можуть бути не тільки геозмін, а й інші органічні речовини, такі як терпени, що містяться в різних рослинах. Ці ароматні сполуки виробляються у спеціальних волосках на поверхні листя, які можуть пошкоджуватися під впливом дощу та градин, вивільняючи хімічні компоненти у навколишнє середовище. Тривала посуха здатна уповільнювати обмінні процеси у рослинах, але опади активізують їх, сприяючи виділенню приємного аромату.

У 2015 році вчені Массачусетського технологічного інституту застосували високошвидкісні камери для вивчення процесу формування запаху дощу. Вони провели близько 600 експериментів, досліджуючи 28 різних поверхонь, включаючи ґрунт та штучні матеріали. Було встановлено, що при попаданні краплі на пористу поверхню з її пір вивільняється повітря, утворюючи бульбашки, які потім перетворюються на аерозоль. Ці аерозолі поширюють аромат, а також можуть переносити бактерії та віруси із ґрунту. Дощові краплі, що падають повільніше, зазвичай створюють більше аерозолів, що пояснює, чому петрикор найбільш виражений після короткочасного дощу при слабкому вітру або за його повної відсутності.

Крім перелічених чинників, певну роль грають блискавки. Під час електричних розрядів утворюється озон, що має характерний різкий запах. Тому під час грози запах дощу та свіжості стає ще більш насиченим, із багатогранними відтінками.

Деякі дослідники вважають, що любов людини до аромату дощу пов'язана зі спадковістю: для наших пращурів дощова погода мала життєво важливе значення.