Дождевые капли, падающие на землю, способны приводить к распространению бактерий по поверхности и вспышкам различных заболеваний у людей и животных. К такому выводу пришли ученые из Массачусетского технологического института, выяснившие, что при ударе о землю капли дождя образуют аэрозоль. Их работа опубликована в журнале Nature Communications.
В почве и на ее поверхности обитают множество бактерий, как безвредных для людей и животных, так и представляющих опасность для их здоровья. Кроме того, в некоторых видах почв содержится особое вещество — геосмин. Запах этого вещества люди описывают как запах земли. Именно такой запах существенно усиливается после дождя.
По результатам нового исследования американские ученые выяснили, что после дождя появляется аэрозоль, который поднимает в воздух бактерии с земли и молекулы геосмина. Дождевой аэрозоль представляет собой воздушную взвесь мельчайших капелек воды. Осаждение такой взвеси может занимать значительное время.
Для своего исследования американские ученые напитали типичные земляные бактерии флуоресцентным красителем родамином B. Объектом исследований стали бактерии Corynebacterium glutamicum, Bacillus subtilis и Pseudomonas syringae. Эти бактерии были помещены в шесть видов почвы: два вида глины, суглинок и песок, а также две пористые пластины, имитирующие «идеальную землю».
Затем образцы почв исследователи орошали каплями воды, имитирующими дождь. Падение капель снималось высокоскоростными камерами. В результате выяснилось, что по мере падения капли в ней формируются мельчайшие пузырьки воздуха. При ударе о землю капля разбивается на множество мелких капелек, внутри которых пузырьки быстро всплывают и схлопываются, выбрасывая мельчайшие частицы воды.
Во время этого процесса бактерии попадают в дождевую каплю, из которой уже поднимаются в воздух аэрозолем и могут разноситься на существенные расстояния воздушными потоками. Наиболее подходящей почвой для образования аэрозоля оказался суглинок. Он не успевает быстро поглотить дождевую каплю и имеет достаточную плотность для разбивания капель. На песке аэрозоль, напротив, почти не образуется.
В ноябре 2015 года исследователи из Университета Майами в Огайо выяснили, что базидиоспоры грибов, отделяющиеся активным способом, то есть выбрасываемые грибами в воздух, способны вновь формировать вокруг себя капли влаги во влажной атмосфере. Благодаря этому свойству большое количество спор в атмосфере создает аэрозоль, накапливающий много влагу и способный спровоцировать ливневый дождь.
Иллюстрация к статье:
Обсуждение