Atceros, bērnībā man ļoti patika smarža pēc lietus. Tā vienmēr signalizēja par atelpu no karstuma un putekļiem, par dabas atdzimšanu. Šī smarža šķita kaut kas maģisks, kaut kas tāds, ko nevarēja pilnībā izskaidrot. Tagad, vēlākajos gados, esmu uzzinājusi par tās zinātnisko izcelsmi, bet tā joprojām mani fascinē. Šī smarža ir sarežģīta dažādu ķīmisku savienojumu mijiedarbības rezultāts, kas rodas atmosfērā, augos un augsnē. Šajā rakstā runāsim par lietus smaržu, analizējot trīs galvenos smaržas avotus – ozonu, petrikoru un ģeosmīnu – un izpētot to veidošanās procesus, kā arī aplūkojot lietus daudzpusīgo ietekmi uz ekosistēmu.
Smaržas pirms lietus
Šis laiks pirms lietus, kad gaiss kļūst savādi elektrisks un piepildīts ar gaidām, ir īpašs. Divas galvenās smaržas dominē šajā atmosfērā:
- Ozons (O₃)
Veidošanās: Ozons ir trīs skābekļa atomu molekula. Tas veidojas atmosfēras augšējos slāņos, kad ultravioletais starojums no Saules sadala parastās skābekļa molekulas (O₂) atsevišķos atomos, kas pēc tam savienojas ar citām O₂ molekulām, veidojot O₃. Tomēr pirms lietus ozons nonāk pie mums citādāk. Zibens izlādes laikā milzīgā enerģija sadala skābekļa molekulas gaisā, un tās atkal savienojas, veidojot ozonu.
Nonākšana pie zemes: Stiprs vējš, kas bieži pavada tuvojošos negaisu, atnes šo ozonu no augšējiem atmosfēras slāņiem līdz zemes virsmai. Tāpēc tieši pirms lietus mēs varam sajust šo raksturīgo smaržu.
Smarža: Ozonam ir raksturīga, asa, "svaiga" vai "elektriska" smarža, kas daudziem atgādina hloru vai pat metālu. Tieši šī smarža liecina par tuvojošos negaisu un lietu. Tas ir kā dabas priekšvēstnesis, kas brīdina par gaidāmo dabas parādību.
- Gaistošie organiskie savienojumi (GOS)
Izcelsme: Augi pastāvīgi izdala gaisā dažādus gaistošus organiskos savienojumus (GOS). Šie savienojumi ir daļa no augu metabolisma un pilda dažādas funkcijas, piemēram, piesaista apputeksnētājus vai aizsargā augus no kaitēkļiem.
Pastiprināšanās pirms lietus: Pirms lietus gaisa mitrums parasti paaugstinās. Šis paaugstinātais mitrums var veicināt dažu GOS izdalīšanos no augiem, padarot to smaržu intensīvāku. Turklāt paaugstināts mitrums var arī palīdzēt šiem savienojumiem ilgāk saglabāties gaisā.
Smarža: GOS var piešķirt gaisam dažādas smaržas, atkarībā no augu sugām, kas aug apkārtnē. Bieži vien tā ir saldena, zāles, ziedu vai pat koksnes smarža. Šie aromāti sajaucas ar ozona smaržu, radot unikālu smaržu buķeti pirms lietus.
Šie divi faktori – ozons, kas atnests ar vēju no negaisa mākoņiem, un augu izdalītie GOS, kuru smarža pastiprinās paaugstināta mitruma dēļ, – kopā rada to īpašo smaržu, ko mēs jūtam pirms lietus. Tā ir dabas simfonija, kas vēsta par gaidāmo dabas notikumu.
Smaržas lietus laikā un pēc tā
Kad lietus beidzot sākas un pēc tam, kad tas ir beidzies, gaisā virmo divas izteiktas smaržas: petrikors un ģeosmīns. Šīs smaržas ir cieši saistītas ar augsni un tās mikroorganismiem.
- Petrikors
Izcelsme un nosaukums: Terminu "petrikors" (petrichor) 1964. gadā ieviesa divi Austrālijas zinātnieki – Isabela Bēra un Ričards Tomass. Tas cēlies no grieķu vārdiem "petra" (akmens) un "ichor" (dievišķais šķidrums, kas plūst dievu vēnās grieķu mitoloģijā).
Veidošanās process: Sausuma periodā augi izdala eļļainas vielas, kas uzkrājas uz akmeņu un augsnes virsmas. Šīs vielas absorbējas porainos materiālos, piemēram, mālos un akmeņos. Kad sākas lietus, ūdens reaģē ar šīm uzkrātajām vielām, atbrīvojot gaisā dažādus organiskos savienojumus. Šo procesu veicina arī lietus pilienu trieciens pret sausu zemi, kas izšļaksta aerosolus gaisā.
Ķīmiskais sastāvs: Petrikora sastāvs ir sarežģīts un atkarīgs no augu sugām un augsnes tipa. Tajā ietilpst dažādi savienojumi, tostarp eļļas, terpenoīdi un citi gaistoši organiskie savienojumi.
Smarža: Petrikoram ir raksturīga "zemes", "putekļu" vai "akmens" smarža. Tā ir smarža, kas asociējas ar dabas atdzimšanu un svaigumu pēc lietus.
- Ģeosmīns
Izcelsme: Ģeosmīns (geosmin) ir organisks savienojums ar ķīmisko formulu C₁₂H₂₀. To ražo aktinomicētes – augsnē dzīvojošas baktērijas, īpaši Streptomyces ģints. Šīs baktērijas ir īpaši aktīvas mitrā augsnē. (Interesanti, ka šīs pašas aktinomicētes ir ievērojamas ne tikai ar ģeosmīna ražošanu, bet arī ar to lielo nozīmi medicīnā – tās ir nozīmīgs dabisko antibiotiku avots. Daudzas klīniski nozīmīgas antibiotikas, ko izmanto cīņā pret bakteriālām infekcijām, ir atvasinātas tieši no aktinomicētēm.)
Veidošanās process: Aktinomicētes ražo ģeosmīnu kā blakusproduktu savas vielmaiņas procesā. Kad augsne izžūst, aktinomicētes palēnina savu aktivitāti. Tomēr, kad sākas lietus un augsne atkal kļūst mitra, baktērijas atkal aktivizējas un sāk ražot ģeosmīnu. Lietus pilieni, krītot uz zemes, izšļaksta ģeosmīnu saturošus aerosolus gaisā, padarot to uztveramu cilvēka ožai.
Smarža: Ģeosmīnam ir ļoti izteikta "mitras zemes" vai "zemes" smarža. Interesanti, ka cilvēka deguns ir ārkārtīgi jutīgs pret ģeosmīnu – mēs to varam sajust pat ļoti zemās koncentrācijās (dažas daļas uz triljonu). Šī smarža ir tik spēcīga, jo ģeosmīns saistās ar specifiskiem receptoriem mūsu degunā.
Bioloģiskā nozīme: Lai gan precīza ģeosmīna funkcija aktinomicētēm vēl nav pilnībā izprasta, tiek uzskatīts, ka tas var piesaistīt posmkājus (piemēram, springtails), kas palīdz izplatīt baktēriju sporas.
Kopā petrikors un ģeosmīns rada to unikālo smaržu, ko mēs asociējam ar lietu. Petrikors nodrošina "zemes" smaržu, savukārt ģeosmīns – izteiktu "mitras zemes" noti. Šī smaržu kombinācija ir dabas simfonija, kas apliecina dzīvības ciklu un atjaunošanos.
Lietus ietekme uz ekosistēmu
Lietus ir vitāli svarīgs ekosistēmu funkcionēšanai, nodrošinot ūdeni, kas ir nepieciešams visām dzīvajām būtnēm. Tomēr tā ietekme var būt gan pozitīva, gan negatīva.
- Pozitīvā ietekme:
Ūdens nodrošināšana: Lietus ir galvenais saldūdens avots uz Zemes. Tas nodrošina ūdeni augiem, kas to izmanto fotosintēzei un augšanai, kā arī dzīvniekiem, kas to dzer un izmanto dažādos fizioloģiskos procesos. Bez lietus lielākā daļa sauszemes ekosistēmu nespētu pastāvēt.
Gaisa attīrīšana: Lietus palīdz attīrīt gaisu no putekļiem, putekšņiem, piesārņojuma un citiem atmosfēras piesārņotājiem. Lietus pilieni, krītot cauri gaisam, savāc šīs daļiņas un nogādā tās uz zemes virsmas.
Temperatūras regulēšana: Lietus palīdz pazemināt gaisa temperatūru, īpaši karstā laikā. Ūdens iztvaikošana no augsnes un augu lapām pēc lietus atvēsina apkārtējo gaisu.
Augsnes bagātināšana: Lietus palīdz izšķīdināt minerālvielas un barības vielas augsnē, padarot tās pieejamas augu saknēm. Tas arī palīdz nogādāt šīs vielas dziļākos augsnes slāņos.
Ūdenskrātuvju papildināšana: Lietus papildina upes, ezerus, gruntsūdeņus un citus ūdens avotus, nodrošinot ūdens resursus gan dabai, gan cilvēkiem.
- Negatīvā ietekme:
Plūdi: Pārmērīgi nokrišņi var izraisīt plūdus, kas var nodarīt ievērojamus postījumus infrastruktūrai, mājām un lauksaimniecībai. Plūdi var arī izraisīt cilvēku upurus un dzīvnieku bojāeju.
Erozija: Stipras lietusgāzes var izraisīt augsnes eroziju, noskalojot augsnes virskārtu un barības vielas. Tas var samazināt augsnes auglību un veicināt degradāciju.
Slimību izplatīšanās: Lietus ūdens var pārnest dažādas slimības izraisošas baktērijas, vīrusus un parazītus. Plūdi var palielināt šo slimību izplatīšanās risku.
Infrastruktūras bojājumi: Stipras lietusgāzes un plūdi var bojāt ceļus, tiltus, ēkas un citu infrastruktūru.
Skābie lieti: Piesārņots gaiss var radīt skābus lietus, kas negatīvi ietekmē augus, ūdens ekosistēmas un ēkas. (Šo varētu sīkāk neaprakstīt, jo teicāt neiespringt uz sīkumiem, bet ir svarīgi pieminēt.)
Pārāk liels mitrums: Ilgstošs mitrums var veicināt pelējuma un sēnīšu augšanu, kas var būt kaitīgi gan cilvēku veselībai, gan ēkām.
Kopumā lietum ir būtiska nozīme ekosistēmu uzturēšanā, tomēr pārmērīgi nokrišņi var radīt nopietnas problēmas. Svarīgi ir līdzsvarot nepieciešamību pēc ūdens ar nepieciešamību pasargāt sevi no dabas katastrofām.
Lietus un cilvēks
Lietus ir dabas parādība, kas cilvēkus ietekmē daudzējādi, sākot no emocionālās labsajūtas līdz pat kultūras un mākslas izpausmēm.
- Psiholoģiskā ietekme:
Garastāvokļa ietekme: Lietus var ietekmēt cilvēku garastāvokli gan pozitīvi, gan negatīvi. Dažiem cilvēkiem lietus rada mieru, relaksāciju un pat nostalģiju. Tā nomierinošais troksnis un svaigais gaiss var palīdzēt mazināt stresu un uzlabot miegu. Citiem savukārt lietus var izraisīt skumjas, melanholiju vai pat depresiju, īpaši, ja tas ilgst ilgu laiku un ierobežo aktivitātes ārpus telpām.
Asociācijas un atmiņas: Lietus bieži vien ir saistīts ar konkrētām atmiņām un asociācijām. Piemēram, kādam tas var atgādināt bērnību, pastaigas pa peļķēm vai siltus vakarus mājās pie kamīna. Šīs asociācijas var ietekmēt to, kā cilvēks uztver lietu un kādas emocijas tas viņos izraisa. Noteikti ir vērts piebilst smaržu, ko izraisa lietus, jo tā ir cieši saistīta ar emocijām un atmiņām. Smaržām ir spēcīga ietekme uz mūsu smadzenēm, jo tās tieši sasniedz emocionālo centru – limbisko sistēmu, apejot racionālo domāšanu.
Sensitivitāte pret laika apstākļiem: Ir cilvēki, kas ir īpaši jutīgi pret laika apstākļu maiņām, tostarp lietu. Šo parādību sauc par meteorosensitivitāti. Šiem cilvēkiem lietus var izraisīt galvassāpes, locītavu sāpes, nogurumu vai citas fiziskas un emocionālas nepatikšanas.
- Kultūras un mākslas nozīme:
Literatūra: Lietus ir bieži sastopams motīvs literatūrā. Tas var simbolizēt dažādas lietas, piemēram, attīrīšanos, atdzimšanu, skumjas, vientulību vai pat dabas spēku. Daudzi dzejoļi, stāsti un romāni ir veltīti lietum un tā ietekmei uz cilvēkiem un vidi.
Māksla: Glezniecībā lietus bieži tiek attēlots kā ainavas elements, radot noskaņu un atmosfēru. Lietus var tikt attēlots gan reālistiski, gan simboliski, atkarībā no mākslinieka stila un mērķa.
Mūzika: Lietus skaņas bieži tiek izmantotas mūzikā, lai radītu mierīgu, relaksējošu vai dramatisku noskaņu. Ir daudz dziesmu, kas veltītas lietum un tā ietekmei uz emocijām. Lietus skaņas pat tiek izmantotas kā baltā trokšņa avots, lai palīdzētu cilvēkiem aizmigt vai koncentrēties.
Reliģija un mitoloģija: Daudzās kultūrās lietum ir bijusi svarīga loma reliģiskajos rituālos un mitoloģijā. Tas bieži ir ticis uzskatīts par dievu dāvanu, kas nodrošina auglību un dzīvību.
Lietus ir daudzšķautņaina dabas parādība, kas ietekmē cilvēkus ne tikai fiziski, bet arī psiholoģiski un kultūriski. Tā ir neatņemama dabas sastāvdaļa, kas ir iedvesmojusi māksliniekus, rakstniekus un mūziķus gadsimtu gaitā.
Nobeigumā varam teikt, ka lietus nav tikai nokrišņi, bet gan daudz nozīmīgāka parādība, kas ietekmē gan dabu, gan cilvēku. Tā smaržas, ietekme uz vidi un cilvēka psihi padara to par neatņemamu dabas un kultūras ainavas sastāvdaļu.
Interesanti fakti par ģeosmīnu:
- Dabiski sastopams bietēs: Ģeosmīns ir atbildīgs par biešu raksturīgo zemes garšu. Interesanti, ka biešu ģenētika ietekmē ģeosmīna daudzumu un līdz ar to arī to garšu.
- Siers ar zemes notīm: Dažos sieros, īpaši ar mazgātu garozu (piemēram, Livaro vai Tilzītes), ģeosmīns veido daļu no aromāta, piešķirot zemes, pagraba vai meža notis. Šajā gadījumā ģeosmīns tiek uzskatīts par vēlamu niansi.
- Vīns ar "zemes" defektu: Lai gan retos gadījumos nelielas ģeosmīna koncentrācijas var piešķirt vīnam sarežģītību, lielākoties tas tiek uzskatīts par defektu, kas piešķir vīnam nevēlamu zemes vai pelējuma aromātu.
- Ūdens ar dubļu piegaršu: Ģeosmīns var iekļūt dzeramā ūdens avotos no augsnes vai aļģēm, piešķirot tam nepatīkamu zemes vai dubļu garšu. Ūdens attīrīšanas iekārtas izmanto dažādas metodes, lai to noņemtu:
- Aktīvā ogle: Absorbē ģeosmīnu, efektīvi attīrot ūdeni.
- Oksidēšana (ozons vai hlors): Sadala ģeosmīna molekulas, novēršot smaržu un garšu.
- Biofiltrācija: Izmanto bioloģiskos filtrus, kuros mikroorganismi noārda ģeosmīnu. - Ārkārtīgi zema uztveršanas robeža: Cilvēka deguns ir ļoti jutīgs pret ģeosmīnu, spējot to sajust koncentrācijā pat dažos nanogramos uz litru (ng/L) – tas ir ļoti maz, aptuveni kā viena pile ūdens okeānā.
- Evolucionāra nozīme: Pastāv hipotēze, ka cilvēku jutīgums pret ģeosmīnu ir attīstījies, lai palīdzētu atrast tīrus dzeramā ūdens avotus.
- Ģeosmīns un dzīvnieki: Daži dzīvnieki, piemēram, kamieļi, izmanto ģeosmīnu, lai atrastu ūdens avotus tuksnesī.
Komentāri
Ierakstīt komentāru