Mùi đất sau cơn mưa thực sự đến từ đâu?

Sau nhiều ngày nắng, những giọt mưa đầu tiên rơi xuống sân. Chưa kịp nhìn xem trời mưa lớn hay nhỏ, bạn đã nhận ra một mùi rất quen: hơi đất ẩm, hơi cây cỏ, một thứ hương khó mô tả nhưng gần như không thể nhầm. Ta gọi nó là “mùi mưa”, như thể các giọt nước mang sẵn mùi ấy từ trên mây xuống.

Thực tế, câu chuyện có phần lớn bắt đầu ở mặt đất. Cơn mưa không chỉ làm ướt cảnh vật; nó còn góp phần đưa những chất vốn nằm trên bề mặt vào không khí. Một trải nghiệm tưởng chỉ thuộc về ký ức và cảm giác lại chứa cả một quá trình vật lý diễn ra quá nhanh để mắt thường theo dõi.

Một mùi hương đã được đặt tên

Petrichor là từ được dùng để mô tả mùi đặc trưng gắn với mưa trên đất khô. Theo CSIRO, hai nhà nghiên cứu Isabel Bear và Richard Thomas giới thiệu tên gọi này trong công trình năm 1964. Câu chuyện không chỉ là sáng tạo một từ đẹp; đó còn là nỗ lực mô tả một hiện tượng quen thuộc theo cách có thể nghiên cứu.

Các chất từ thực vật và hoạt động của vi sinh vật góp phần vào mùi của môi trường đất. Độ ẩm thay đổi cũng ảnh hưởng cách các chất ấy được giải phóng. Vì thế, “mùi mưa” không nên được hiểu như một loại nước hoa duy nhất có công thức giống nhau ở mọi nơi. Nguồn: CSIRO

Sân gạch cạnh một khu vườn, nền đất trống và con đường nhiều bụi không có cùng bề mặt hay cùng vật chất tích tụ. Trải nghiệm mùi cũng vì vậy mà thay đổi. Một từ chung giúp ta gọi tên cảm giác, nhưng không xóa đi sự khác biệt giữa những nơi đã tạo ra cảm giác ấy.

Một cái tên khác giúp câu chuyện cụ thể hơn là geosmin: hợp chất có mùi đất do một số vi sinh vật tạo ra, trong đó có vi khuẩn thuộc chi Streptomyces. John Innes Centre giải thích vai trò của geosmin trong mùi đất quen thuộc. Nó là một thành phần đáng chú ý, không phải từ đồng nghĩa cho toàn bộ hỗn hợp mùi được gọi là petrichor. Nguồn: John Innes Centre

Có thể tách câu hỏi thành hai phần: chất tạo mùi đã có ở đâu, và nó đến được mũi bằng cách nào? Vi sinh vật và các vật chất trên mặt đất giúp trả lời phần đầu. Cú chạm của giọt mưa đưa ta sang phần thứ hai.

Giọt mưa làm được gì khi chạm đất?

Năm 2015, các nhà nghiên cứu tại MIT công bố một cơ chế đáng chú ý qua hình ảnh tốc độ cao. Khi giọt nước va vào bề mặt xốp phù hợp, những bọt khí nhỏ có thể bị giữ lại. Bọt di chuyển qua giọt nước rồi vỡ, đưa các hạt nước rất nhỏ vào không khí.

Những hạt ấy là aerosol, có thể mang theo vật chất từ bề mặt. Đây là một cơ chế giúp giải thích việc các thành phần tạo mùi được phát tán khi mưa chạm đất. Nghiên cứu không nói rằng mọi cảm giác mùi trong mọi cơn mưa đều do một nguyên nhân duy nhất. Nguồn: MIT

Có thể hình dung một ly nước có ga: bọt nổi và vỡ ở mặt thoáng. Phép so sánh chỉ giúp thấy ý tưởng bọt đưa những giọt nhỏ đi lên; điều kiện trong đất không giống một ly đồ uống. Điều bất ngờ là một cú chạm rất bình thường của giọt mưa lại tạo ra cấu trúc chuyển động mà ta không thể nhìn rõ nếu thiếu công cụ.

Mưa càng to thì mùi càng mạnh?

Nghe có vẻ hợp lý: nhiều nước hơn, va chạm mạnh hơn, hẳn mùi sẽ rõ hơn. Nhưng một quá trình có nhiều điều kiện không nhất thiết tăng theo một đường thẳng như thế.

Trong các thí nghiệm của nhóm MIT, lượng aerosol phát ra phụ thuộc tốc độ giọt nước và tính chất bề mặt. Một số điều kiện tương ứng mưa nhẹ hoặc vừa tạo ra nhiều aerosol hơn những cú va chạm mạnh. Đây là kết quả trong phạm vi thí nghiệm, không phải công thức để dự báo độ thơm của cơn mưa ngoài cửa sổ.

Ngoài tự nhiên, hướng gió, lớp phủ thực vật, độ ẩm trước đó và các nguồn mùi khác cùng xuất hiện. Vì vậy, nếu hai người ở hai nơi có trải nghiệm khác nhau, không nhất thiết một người đã cảm nhận sai. Họ đang đứng trong hai hệ điều kiện khác nhau.

Vì sao mùi này gợi nhớ mạnh đến vậy?

Có lẽ bạn gắn nó với một buổi chiều ở quê, sân trường trước giờ tan học hoặc chuyến xe dừng khi trời đổ mưa. Đó là phần trải nghiệm cá nhân, không thể rút ra từ máy quay giọt nước. Khoa học có thể giải thích một cơ chế phát tán; câu chuyện bạn nhớ đến còn phụ thuộc cuộc sống riêng.

Khứu giác có những liên hệ thần kinh chặt chẽ với các vùng tham gia cảm xúc và trí nhớ, trong đó có hạch hạnh nhân và hồi hải mã. Các nghiên cứu về trí nhớ gợi bởi mùi xem xét cách một mùi đã gắn với trải nghiệm có thể khơi lại ký ức tự truyện. Điều đó giúp giải thích vì sao một mùi rất nhỏ đôi khi gợi ra cả một hoàn cảnh. Nguồn: tổng quan nghiên cứu về trí nhớ mùi

Tuy nhiên, ký ức không nằm sẵn trong phân tử geosmin. Cùng một mùi, bạn có thể nhớ sân nhà, người khác nhớ một chuyến đi hoặc không nhớ điều gì đặc biệt. Phần hóa học tạo ra tín hiệu; trải nghiệm riêng góp phần làm tín hiệu ấy có ý nghĩa. Đây là lý do “mùi tuổi thơ” có thể rất thật đối với một người mà không phải một công thức cảm xúc giống nhau cho tất cả.

Lần tới trời mưa, thử quan sát một chi tiết nhỏ

Bạn có thể nhận ra mùi xuất hiện trước hay sau khi mặt đất ngay gần mình bị ướt. Có nơi mưa đang đến cùng gió từ khu vực khác; có nơi giọt nước đầu tiên mới bắt đầu tác động lên nền đất khô. Việc quan sát ấy không cần biến thành một thí nghiệm cầu kỳ. Nó chỉ làm trải nghiệm quen thuộc trở nên rõ nét hơn.

Mùi mưa vì thế là một ví dụ đẹp về cách khoa học mở rộng cảm nhận thay vì thay thế nó. Biết có những bọt khí nhỏ vỡ ra không làm ký ức về sân nhà biến mất. Nó thêm vào ký ức ấy một lớp câu chuyện: giữa giọt nước và mặt đất, có một thế giới chuyển động rất nhanh đang giúp chúng ta ngửi thấy cơn mưa.