Мoже ли да се намириса дождот?

Па, испаѓа дека луѓето кои велат дека мириса на дожд што доаѓа се во право.

Овој мирис се спомнува во краткиот труд на Berthelot и André од 1891 година, насловен „Sur l'odeur propre de la terre“ („Чистиот мирис на земјата“). Во него се теоретизира дека мирисот „... се должи на присуството на органски материи тесно поврзани со есенцијалните масла од растенијата...“ и дека овие супстанци се состојат од „... мирисот што го испуштаат илјадници цвеќиња ... „се апсорбира во порите на почвата и се ослободува само кога ќе се поместат од капки дожд. По обидите да го изолираат, тие откриле дека „... е многу сличен, ако не и идентичен со бромо-цедрените деривати добиени од срцевината на кедарот“.

Феноменот првпат беше научно опишан во труд од март 1964 година од австралиските истражувачи Isabel Bear и Dick Thomas, објавен во списанието Nature. Томас го измислил терминот „петрихор“ за да се однесува на она што претходно било познато како „аргилен мирис“.

Петрихор е мирисот на земјата што се создава кога дождот паѓа на сува почва. Зборот е изведен од стариот хеленски збор πέτρα (pétra) „карпа“ и ἰχώρ (ikhṓr), етерична течност што е крвта на боговите во хеленската митологија.

Од каде доаѓа мирисот?

Капките од дожд се направени од вода, односно H₂O, а познато е дека таа нема мирис. Меѓутоа, по сушен период, само неколку капки дожд се доволни за овој „мирис на дожд“ да излезе од земјата.
За време на долг период на суво време, растенијата лачат одредени есенцијални масла кои спречуваат другите околни растенија да растат. Ова им дава предност во фазите на недостиг на вода. Маслата не се апсорбираат само од растенијата, туку и од почвата. Таму тие се складираат и потоа се ослободуваат кога врне.

Покрај маслото од растително потекло, за мирисот се одговорни и бактериите во почвата. Тие се повлекуваат во периоди на суша и некако го намалуваат својот „метаболизам“. Кога ќе почне да врне, бактериите повторно стануваат активни и лачат, меѓу другото, земјена миризлива супстанца, геосмин. Тоа е алкохолна молекула која можеме да ја осетиме дури и во многу мали количини. Конечно, комбинацијата на овој геосмин и есенцијалните масла од растенијата дава мирис на петрихор а и мирисот на озон може да биде присутен, ако има појави на грмотевици.

Капки дожд како „катапулт“

Според тоа, составот на мирисот е познат подолго време. Сепак, до последните години не беше јасно како супстанците влегуваат во воздухот. Дури во 2015 година истражувачите од Технолошкиот институт во Масачусетс (МИТ) ја презедоа оваа задача и подетално ја проучуваа механиката одговорна за мирисот на дождот.

Со помош на камери со голема брзина, тие можеа да го демонстрираат следниов феномен: кога капките дожд удираат во правлива земја, се формираат мали воздушни меури во кои се заробени ситните честички што го содржат мирисот.

Овие меурчиња брзо пукаат, па дури и мала провев или турбуленција на воздухот е доволна за да се шири нивната арома во воздухот. Истиот ефект го наоѓаме кога отвораме шише пенливо вино или безалкохолен пијалок: јаглеродната киселина се крева, пука на површината и бега, земајќи ги со себе аромите.

Кога капка дожд слетува на порозна површина, воздухот од порите формира мали меурчиња, кои пливаат на површината и ослободуваат аеросоли.Таквите аеросоли го носат мирисот, како и бактериите и вирусите од почвата. Капките дожд кои се движат со побавно темпо имаат тенденција да произведуваат повеќе аеросоли; ова служи како објаснување зошто петрихорот е посилен по слабите дождови.

Човечкиот нос е чувствителен на геосмин и е способен да го открие во концентрации од 0,4 делови на милијарда. Некои научници веруваат дека луѓето го ценат мирисот на дождот бидејќи предците се потпирале на дождливото време за опстанок. Камилите во пустината исто така се потпираат на петрихорoт за да ги лоцираат изворите на вода како што се оазите.

Геосмин

Геосмин е неправилен сесквитерпеноид, произведен од универзалниот прекурсор на сесквитерпен фарнезил пирофосфат (исто така познат како фарнезил дифосфат), во двостепена реакција зависна од Mg²⁺.

(4S,4aS,8aR)-4,8a-Диметилоктахидронафтален-4a(2H)-ол

Во хемиска смисла, геосминот е бицикличен алкохол со формула C₁₂H₂₂O, дериват на декалин. Неговото име е изведено од старохеленските зборови geō- (γεω-), што значи „земја“ и osmḗ (ὀσμή), што значи „мирис“.

Геосминот, заедно со неправилниот монотерпен 2-метилизоборнеол, заедно го сочинуваат поголемиот дел од биолошки предизвиканите појави на вкус и мирис во водата за пиење ширум светот. Геосминот има изразен земјен мирис, кој повеќето луѓе лесно може да го намирисаат. Прагот за откривање на мирис на геосмин кај луѓето е многу низок и се движи од 0,006 до 0,01 микрограми на литар во вода.Геосминот е исто така одговорен за земјениот вкус на цвеклото и придонесува за силниот мирис (петрихор) што се појавува во воздухот кога паѓа дожд по суво време или кога почвата е пресушена.

Геосминот го произведуваат разни сино-зелени алги (цијанобактерии) и филаментозни бактерии од класата Actinomyces, како и некои други прокариоти и еукариоти. Заедниците чии залихи на вода зависат од површинските води може периодично да доживеат епизоди на вода со непријатен вкус кога остриот пад на популацијата на овие бактерии ослободува геосмин во локалното водоснабдување. Под кисели услови, геосминот се распаѓа на неколку супстанци без мирис.
Геосминот е одговорен за калливиот мирис кај многу комерцијално важни слатководни риби како што се крап, сом и тилапија. Геосмин се комбинира со 2-метилизоборнеол, кој се концентрира во масната кожа и темните мускулни ткива. Се распаѓа во кисели услови; оттука, оцетот и другите кисели состојки се користат во рецептите за риби за да се намали калливиот вкус. Соединенијата одговорни за вкус и мирис, вклучително и геосмин, доведуваат до непријатен вкус на водата за пиење, кој потрошувачите го сфаќаат како показател за лош квалитет на водата.
Геосминот не може да се отстрани од водата користејќи стандардни процеси за третман. Третманот за геосмин бара дополнителен третман, кој можеби не е достапен за сите добавувачи на вода. Филтрите со активен јаглен можеби можат да помогнат донекаде, но не целосно...

Мириса на дожд…и од озонот

Мирисот „пред или по дожд“ сепак има и друга причина. Особено, мирисот пред бура со грмотевици е последица на електрични празнења во атмосферата. Ова предизвикува разделување на некои молекули на кислород во атмосферата на поединечни атоми на кислород, кои потоа може да се комбинираат со други молекули на кислород во атмосферата за да формираат озон, О₃. Тој е нестабилен во долниот дел на атмосферата и обично се наоѓа само повисоко; сепак, надолните струи на ветрот произведени од бура може да го однесат надолу од повисоката атмосфера, што ни овозможува да го откриеме тој мирис „пред дожд“. Всушност, зборот озон е изведен од грчкиот глагол ozein, што значи „мирис“. Ова е особено соодветно со оглед на силната арома на ова хемиско соединение.
Озонот (или трикислород) е неорганска молекула со хемиска формула О₃.

При нормални услови е бледо син гас со изразито лут, остар мирис. Тоа е алотроп на кислородот кој е многу понестабилен од диатомскиот алотроп О₂, и се распаѓа во долниот дел на атмосферата до О₂ (дикислород). Озонот се формира од дикислород со дејство на ултравиолетова (УВ) светлина и електрични празнења во атмосферата на Земјата. Присутен е во многу ниски концентрации низ атмосферата, со најголема концентрација висока во озонската обвивка на стратосферата, која апсорбира најголем дел од ултравиолетовото зрачење (УВ) на Сонцето.

Мирисот на озон потсетува на хлор и многу луѓе го забележуваат при концентрации од само 0,1 ppm во воздухот.

Озонот е моќен оксиданс (многу повеќе од дикислородот) и има многу индустриски и потрошувачки апликации поврзани со оксидацијата. Овој ист висок оксидирачки потенцијал, сепак, предизвикува озонот да ги оштети мукозните и респираторните ткива кај животните, а исто така и ткивата во растенијата, над концентрациите од околу 0,1 ppm. Иако ова го прави озонот силен респираторен ризик и загадувач близу до нивото на земјата, поголема концентрација во озонската обвивка (од два до осум ppm) е корисна, спречувајќи ја штетната УВ светлина да стигне до површината на Земјата.

Поради силно оксидирачките својства на озонот, озонот е примарен надразнувач, кој влијае особено на очите и респираторните системи и може да биде опасен дури и при ниски концентрации.
Дури и многу ниските концентрации на озон може да бидат штетни за горниот респираторен тракт и белите дробови. Тежината на повредата зависи и од концентрацијата на озон и од времетраењето на изложеноста. Тешка и трајна повреда на белите дробови или смрт може да настанат дури и од многу краткотрајна изложеност на релативно ниски концентрации.

Бидејќи на повеќето луѓе мирисот на дождот им е пријатен, овој мирис се продава како миризливо масло во свеќи, капсули за капење или како додаток на навлажнувачи. Постои дури и парфем со ова име што го имитира мирисот.