Der April 2020 war ein viel zu trockener Monat. Jetzt, endlich, sind ein paar erste Regentropfen gefallen. Viel zuwenig zwar, doch der Geruch nach Petrichor liegt in der Luft. Petrichor, was ist das? Es ist der Geruch nach Regen, der Regenduft, der Umfragen zufolge von rund 95% aller Menschen als angenehm empfunden wird. Petrichor ist eine Mischung aus VOCs, aus Geosmin und aus Ozon.

Und wie entsteht diese Mischung? Das Ozon liefern die Blitze von Gewittern irgendwo hoch oben in den Wolken. Die VOCs entstammen den vorzugsweise ätherischen Ölen diverser Pflanzen. Die locken damit Insekten an oder wehren Schädlinge ab. Zusätzlich aber – und dazu lassen sich kaum wissenschaftliche Untersuchungen finden – beeinflussen die VOCs noch rein physikalisch das Verdunstungsverhalten des Wassers in der Pflanze, denn bevor deren Wasser verdunstet, verdunsten die VOCs. Bei starker VOC-Verdunstung stellen die Pflanzen ihr Wachstum ein bzw. fahren es zurück. So schützen sie sich zumindest teilweise vor dem Austrocknen. Erst dann, wenn die VOC-Produktion zurückgefahren wird – was umgehend geschieht, wenn hinreichend viel Wasser da ist – kommt es zum weiteren Wachstum. In Zeiten der Trockenheit bilden die Pflanzen größere Mengen an VOCs, oftmals in Form eines gelblichen Öls. Ein Teil davon wird vom bei Trockenheit allgegenwärtigen Staub absorbiert und somit zeitweise gebunden.

Das Geosmin dagegen wird von Bodenbakterien produziert, wobei Streptomyces und Myxobacteria an erster Stelle zu nennen sind, doch auch Actinobakteria stehen im Verdacht, an der Geosminbildung beteiligt zu sein. Doch warum bilden die Bakterien überhaupt das Geosmin? Hier spielt das weitgehend noch ununtersuchte Ökosystem des Bodens eine Rolle. Zumindest für Streptomyces ist die Ursache bekannt: Die Bakterien locken damit (insbesondere bei Trockenheit) Springschwänze an, lassen sich von denen fressen, bilden Sporen und somit bewirken die Springschwänze durch das Ausscheiden der Sporen eine Verteilung der Bakterien – das funktioniert so ähnlich wie bei den von Vögeln gefressenen und verteilten Samen verschiedener Pflanzen. Bloß kleiner, ganz wo anders und mit ganz anderen Organismen.

OK, die grundlegenden Bestandteile haben wir jetzt. Aber die stecken mit Ausnahme des Ozons fest im staubigen, trockenen Boden. Doch wie kommt es jetzt zum Geruch, zur Freisetzung des Petrichor? Das hat man am MIT mit Highspeed-Kameras untersucht und es handelt sich um einen rein physikalischen Effekt. Der selbst geruchlose Regentropfen fällt auf die ausgedörrte Erde. Im Moment des Aufpralls schließt er winzige Luftbläschen ein, treibt sie durch seine kinetische Energie sogar noch aus dem Boden. Ebenso Staubpartikel – je trockener der Boden, desto mehr Partikel. Die Luftbläschen perlen wie das Gas im Mineralwasser aus dem Tropfen aus und nehmen auf ihrem Weg die am Staub absorbierten VOCs sowie das Geosmin mit. Beides vermischt sich in der Luft mit dem Ozon und wird vom Wind davon getragen: Petrichor ist entstanden; es riecht nach Regen.

Wie intensiv es nach Regen riecht wird von drei Faktoren beeinflusst. Das sind die Porosität des Bodens, seine Feuchtigkeit und schließlich die Stärke des Niederschlags. Je mehr Hohlräume im Boden vorhanden sind (bspw. bei Waldboden), desto mehr Luft wird von den Regentropfen eingeschlossen und kann ausperlen. Je trockener der Boden, desto konzentrierter sind die VOCs und das Geosmin. Der kräftigste Geruch entfaltet sich bei leichtem Regen, wenn der Boden noch nicht durchnässt ist – weil die Nässeschicht für die Bläschen wie eine Dichtung wirkt. Bleibt zuletzt nur noch eine Frage zu klären: Warum kann man mitunter den Regen riechen, noch bevor es regnet? Simple Antwort: Vor dem eigentlichen Regenschauer erhöht sich die Feuchtigkeit der Luft. Dadurch legt sich ein Feuchtigkeitsfilm auf die Erde und der funktioniert wie das Ausperlen bei den Regentropfen – nur eben nicht so stark. So, und nun wisst ihr auch, wie und warum der Geruch nach Regen entsteht …