Фізики розібралися, чому мокрий ліс пахне саме мокрим лісом, а також чому прогулянка після літнього дощу може виявитися не дуже корисною для здоров'я.
Запах лісу після дощу - відчути його можна, вирвавшись влітку на природу з міської метушні. Звичайні люди просто насолоджуються прогулянкою, вдихаючи свіжі лісові запахи, але людина, що працює в лабораторії, не може не шукати відповіді на головне питання - чому? Чому в мокрому лісі пахне саме мокрим лісом? Цього разу розгадка була знайдена.
Сказати, що дослідники з Массачусетського технологічного інституту були першими, хто перейнявся такою проблемою, значить трохи злукавити. У 1964 році два хіміки з Австралії встановили, чим саме пахне в лісі після дощу. Причиною запаху виявилася хімічна речовина - геосмін, яку виділяють деякі ціано- та актинобактерії. Було навіть придумано наукову назву такого аромату - петричор. Але, хоча і була отримана відповідь на питання, що таке запах мокрого лісу, не було знайдено пояснення, чому ми його відчуваємо тільки після того, як пройде дощ. Чому геосмін витає в лісовому повітрі тільки після того, як перші краплі дощу впадуть на землю?
Ми починаємо відчувати запах, коли молекули пахнучої речовини досягають рецепторів нашого носа. Якщо речовина сама по собі рідка або тверда, то найшвидший спосіб відчути запах - це розпорошити в повітря найдрібніші краплі рідини, що містить потрібну речовину. За цим принципом працюють освіжувачі повітря - газ з балончика під тиском розпорошує в повітря аерозоль, і приміщення в мить наповнюється потрібним ароматом. Однак у лісі ніхто не бігає з балончиком освіжувача. Виходить, є якийсь інший, природний метод отримання аерозолю.
Якщо джерело лісового запаху знаходиться на землі, а єдине, що відрізняє мокрий ліс від сухого - падаючі краплі води, то ключ до розгадки, швидше за все, знаходиться в них. Озброївшись високошвидкісними відеокамерами, команда дослідників вирішила подивитися, що ж відбувається, коли крапля дощу вдаряється об пористу поверхню. Виявилося, що в момент удару на кордоні між поваленою краплею і поверхнею утворюються мікроскопічні бульбашки повітря. Ці бульбашки, як у келиху шампанського, починають підніматися вгору і, вийшовши на поверхню, викидають у повітря мікрокаплі води. Над дощовою краплі, що впала, утворюється хмарко аерозолю, що містить речовини, які вода забрала з поверхні ґрунту. А легкий вітерець вже буде поширювати запах геосміну по всьому лісу. Відео, що демонструє появу аерозольної хмари над краплею, можна подивитися тут.
Природно, що дослідники не обмежилися тільки виявленням самого факту утворення аерозолю падаючими краплями, а провели детальне вивчення цього механізму. Провівши близько 600 експериментів в різних умовах, вони встановили, що найбільше аерозолю утворюється при помірній інтенсивності дощу і середньої вологості ґрунту. При сильній зливі бульбашки всередині крапель просто не встигають сформуватися, а найкращому утворенню аерозолю сприяють піщані і глинисті ґрунти.
Крім лісових запахів, що утворюються з поверхні землі, аерозолі здатні піднімати в повітря бактерії або суперечки, які можуть розноситися на великі відстані. І якщо в лісі ймовірність вдихнути щось дуже небезпечне і отруйне досить мала, то ось у великих містах прогулянка після невеликого літнього дощику може виявитися не такою корисною, як здається.
За матеріалами mit.edu