Il “profumo” della pioggia? Opera dei batteri!

L’odore della pioggia, soprattutto dopo un temporale estivo, è per molti inconfondibile e piacevole.

Questo “profumo” è il risultato della combinazione di diverse molecole chimiche, in parte presenti nell’atmosfera, in parte sulla superficie del suolo ed in parte prodotte da particolari specie batteriche.

Esse sono rappresentate da ozono, oli, petricore e geosmina.

Le molecole di ozono (O3), costituite da tre atomi di ossigeno, forniscono alla pioggia un odore pungente (agliaceo) e sono il risultato della scissione delle molecole di azoto e ossigeno negli strati superiori dell’atmosfera causata dai fulmini di un temporale. L’ozono così formato viene poi trasportato a bassa quota dalle correnti aeree. Infatti molte persone avvertono il profumo della pioggia ancor prima che arrivi, soprattutto d’estate, in quanto l’ozono può essere trasportato dai venti a grande distanza e precedere l’arrivo del temporale.

Il profumo dolciastro che si accompagna a quello pungente è causato dagli oli e dalle resine che sono prodotti dalle piante. Questi oli che le piante producono come essudato, specialmente durante i periodi secchi, vengono assorbiti dal terreno e dalle rocce. L’umidità della pioggia ne favorisce la dissoluzione ed il trasporto nell’aria, profumando quest’ultima. Tuttavia, ad oggi non sono ancora note tutte le sostanze presenti negli oli vegetali che contribuiscono a creare il profumo di pioggia.

La terza molecola costituente il classico odore di pioggia è il petricore, la cui scoperta, pubblicata su Nature, risale a circa cinquanta anni fa ad opera dei chimici australiani Isabel Bear e R. G. Thomas. Essi provarono a scoprire quali fossero le cause del profumo della pioggia facendo seccare dell’argilla ed estraendo successivamente gli oli trovati al suo interno. Identificarono una sostanza giallastra caratterizzata da un odore che ricordava quello della pioggia. Furono gli stessi Bear e Thomas a ideare il termine petricore per indicare il profumo di pioggia. Tale parola deriva dal greco, dall’unione delle parole “petros” (pietra) e “ichor” (linfa degli dei).

In realtà il petricore è un insieme di sostanze tra cui il 2-metil isoborneolo (MIB).

Nel 2015 un’équipe di studiosi del Massachusetts Institute of Technology (MIT) ha individuato il meccanismo attraverso il quale il petricore è rilasciato nell’aria sotto forma di aerosol. Con videocamere ad alta frequenza di cattura si è osservato che le gocce di pioggia cadute su una superficie fanno sì che il petricore impregnato nelle porosità di questa superficie venga espulso nell’atmosfera in particelle di grandezza dell’ordine dei micrometri; con il vento le particelle vengono disperse su larga scala.

L’ultima molecola che conferisce all’aria un odore più intenso e di terriccio, soprattutto se l’acquazzone si verifica dopo una lunga serie di giornate non piovose, è la geosmina.

Figura 1 – Struttura chimica di due delle principali molecole artefici del classico “profumo” di pioggia: la geosmina e il 2-metil isoborneolo

La geosmina è un composto organico biciclico che ha la particolarità di conferire, anche a concentrazioni molto basse, un forte sentore e aroma di terra. L’apparato olfattivo umano è estremamente sensibile alle geosmina ed è in grado di rilevarla a concentrazioni più basse a 5 parti per trilione.

Anche il nome geosmina deriva dal greco per combinazione dei termini “ge” (terra) e “osmé” (odore) e si riferisce alla proprietà di trasmettere l’odore della terra.

La geosmina è prodotta da diverse classi di microrganismi, tra cui i cianobatteri (alghe blu-verdi) e attinomiceti (specialmente i batteri Gram positivi aerobi del genere Streptomyces), e viene rilasciata alla morte dei microrganismi.

Figura 2 – Immagine al microscopio ottico di diverse specie del genere Streptomyces.

Rispetto all’ozono, l’olfatto umano è estremamente più sensibile alla presenza di geosmina. Per questo motivo l’odore di terra spesso copre quello di aria pulita dovuto all’ozono, soprattutto se ci si trova in aree poco urbanizzate. Nei contesti urbani, invece, essendoci meno suolo libero a disposizione dei batteri, si percepisce di più l’ozono perché non viene coperto da grandi quantità di geosmina.

La geosmina è anche adoperata nella formulazione dei profumi, in piccole quantità, per dare quell’odore di terra gradevole ed emozionante.

Infine, sembra che i cammelli nel deserto sentano, da distanze anche di 10-15 chilometri, l’odore della geosmina e lo inseguano fino ad arrivare all’oasi che lo emana, dove ovviamente si abbeverano. Durante l’abbeveraggio, spore di streptomiceti (produttori di geosmina) rimangono legate agli animali che le veicoleranno per tutto il deserto.

 

Sitografia

  • http://www.ilpost.it/2014/05/29/profumo-pioggia-odore-terra-bagnata/
  • https://ilblogdellasci.wordpress.com/tag/geosmina/
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Geosmin

Bibliografia

  • Bear, I.J.; R.G. Thomas. Nature of argillaceous odour. Nature 201. 4923:993–995. DOI:10.1038/201993a0
  • Young Soo Joung & Cullen R. Buie. Aerosol generation by raindrop impact on soil. Nature Communications. 2015. 6:6083. DOI: 10.1038/ncomms7083.

Crediti immagini

  • http://cultura.biografieonline.it/odore-della-pioggia/
  • https://adoraincertablog.wordpress.com/2016/08/31/geosmina/
  • https://en.wikipedia.org/wiki/Streptomyces
  • http://microbe-canvas.com/Bacteria/gram-positive-rods/cells-branched/obligate-aerobic/streptomyces-griseus.html

Leggi anche:

  • https://www.microbiologiaitalia.it/2017/05/27/un-elegante-trasporto-di-batteri-la-pioggia/

Informazioni su Nicola Di Fidio 9 Articoli

Industrial and environmental biotechnologist
Dept. of Bioscience, Biotechnology and Biopharmaceutics
University of Bari “Aldo Moro”
Via E. Orabona, 4
70125 Bari, Italy
E-mail: nicola.difidio91@gmail.com

Commenta per primo

Rispondi