Το γήινο άρωμα της βροχής και πού οφείλεται

Ένα ψιλόβροχο έπειτα από μια παρατεταμένη περίοδο ανομβρίας αρκεί για να αναδυθεί το γνώριμο, γήινο άρωμα της βροχής. Τι είναι όμως αυτό που μυρίζει; Και πώς απελευθερώνεται στον αέρα; 

Δύο είναι τα βασικά συστατικά. Το πρώτο είναι η γεωσμίνη, μια ουσία που παράγεται από βακτήρια της ομάδας Actinobacter που ζουν στο έδαφος. Το δεύτερο συστατικό είναι μια ελαιώδης ουσία που παράγουν ορισμένα φυτά και απορροφάται τελικά από τα αργιλώδη και αμμώδη εδάφη.
Ελληνική ορολογία

Η μυρωδιά της βροχής είναι σήμερα γνωστή και με το όνομα πετριχώρος (petrichor), ένας όρος που προκύπτει από το συνδυασμό των ελληνικών λέξεων «πέτρα« και «ιχώρ» ή «ιχώρος» -το χρυσαφένιο αίμα των θεών στην ελληνική μυθολογία. Ο όρος πρωτοεμφανίστηκε σε μια δημοσίευση της επιθεώρησης «Nature» το 1964, με τίτλο «Η φύση της αργιλικής οσμής», στην οποία δύο αυστραλοί ερευνητές ανέφεραν ότι η μυρωδιά της βροχής έχει δύο βασικά συστατικά. 

Το πρώτο είναι η γεωσμίνη, μια ουσία που παράγεται από βακτήρια της ομάδας Actinobacter που ζουν στο έδαφος. Σύμφωνα με μεταγενέστερη μελέτη, η ανθρώπινη μύτη είναι άκρως ευαίσθητη στη γεωσμίνη και την αντιλαμβάνεται σε συγκεντρώσεις μέχρι πέντε μέρη ανά τρισεκατομμύριο.  Το δεύτερο συστατικό είναι μια ελαιώδης ουσία που παράγεται ορισμένα φυτά και απορροφάται τελικά από τα αργιλώδη και αμμώδη εδάφη.

Κάμερες υψηλής ταχύτητας αποκάλυψαν ότι η πρόσκρουση των σταγόνων νερού στο έδαφος απελευθερώνει φυσαλίδες.

Η απάντηση

Η αυστραλιανή έρευνα απαντούσε όμως μόνο στο ένα σκέλος του μυστηρίου, αφού δεν προσέφερε κανένα στοιχείο για το μηχανισμό απελευθέρωσης αυτών των πτητικών ουσιών. Την απάντηση δίνουν τώρα ερευνητές του MIT, οι οποίοι παρατήρησαν ότι κατά την πτώση των σταγόνων της βροχής στο έδαφος απελευθερώνονται φυσαλίδες με αερολύματα, ή αιωρούμενα στερεά σωματίδια.

Κάμερες υψηλής ταχύτητας αποκάλυψαν πως, όταν μια σταγόνα πέσει σε κάποια πορώδη επιφάνεια, όπως τα αργιλώδη ή τα αμμώδη εδάφη, παγιδεύει μικροσκοπικές φυσαλίδες στην επιφάνεια επαφής. Όπως θα συνέβαινε και σε ένα ποτήρι σαμπάνιας, οι φυσαλίδες ανεβαίνουν προς τα πάνω, σπάνε και απελευθερώνουν το περιεχόμενό τους.

Η ερευνητική ομάδα πραγματοποίησε περίπου 600 πειράματα με 28 διαφορετικές επιφάνειες, από τις οποίες οι 16 ήταν δείγματα εδάφους και οι υπόλοιπες τεχνητά υλικά. Η ταχύτητα πτώσης των σταγόνων αυξομειωνόταν ανάλογα με το ύψος από το οποίο απελευθερώνονταν πάνω από την επιφάνεια. Βάσει των παρατηρήσεων, οι ερευνητές μπόρεσαν να αναπτύξουν μια μαθηματική φόρμουλα που προβλέπει την ποσότητα αερολυμάτων που απελευθερώνονται, ανάλογα με την ταχύτητα της σταγόνας και τη διαπερατότητα της στερεής επιφάνειας.

Οι σταγόνες

Όπως επισημαίνει η μελέτη στην επιθεώρηση «Nature Communications», η απελευθέρωση αερολυμάτων είναι μέγιστη στην ελαφριά βροχή που πέφτει σε πορώδη εδάφη. Στην περίπτωση ισχυρής βροχόπτωσης, οι σταγόνες πέφτουν με μεγαλύτερη ταχύτητα και δεν προλαβαίνουν να παγιδεύσουν φυσαλίδες -γι΄αυτό και ο πετριχώρος είναι πιο έντονος μετά το ψιλόβροχο, αντί έπειτα από μια ισχυρή νεροποντή.

Υπάρχει όμως και μια άλλη μυρωδιά που σχετίζεται με τη βροχή αλλά έχει εντελώς διαφορετική προέλευση: η οσμή της καταιγίδας που πλησιάζει.Η μυρωδιά αυτή δεν οφείλεται σε ουσίες του εδάφους αλλά στο αέριο όζον, το οποίο παράγεται από την επίδραση των κεραυνών στο οξυγόνο της ατμόσφαιρας.  Το όζον, εξάλλου, παίρνει το όνομά του από την ελληνική λέξη «όζει» που σημαίνει μυρίζει.
ΤΟ ΒΗΜΑ