L’une des questions qui nous est le plus souvent posée est celle de l’« odeur » de notre appât : quelle odeur dégage-t-il exactement et cette odeur est-elle comparable à celle que dégagerait la même substance en quantité différente? Et même si nous aimerions pouvoir donner une réponse claire et directe, la réalité est que nous ne pouvons pas le faire, car le problème est extrêmement complexe.

Nous avons tendance à penser que plus il y a d’une substance, plus son odeur devrait être forte. Cependant, en matière d’odeur, ce n’est pas aussi simple. Il n’existe pas nécessairement de relation directe ou linéaire entre la quantité totale d’une substance et l’odeur perçue. L’idée clé à retenir dès le départ est la suivante: l’odeur ne dépend pas de la quantité de matière solide présente, mais du nombre de molécules qui passent dans l’air et de la manière dont elles interagissent avec l’environnement.

Pour mieux comprendre, il est important de commencer par les propriétés physico-chimiques des substances. Ce sont des propriétés intrinsèques à chaque molécule : la molécule est ce qu’elle est et, par conséquent, se comporte d’une manière spécifique. Certaines molécules sont volatiles et passent facilement en phase vapeur (exemple du solide vert, Image 1) ; d’autres ne le sont pas (exemple du solide jaune, Image 1), mais se dégradent ou se transforment en composés volatils que nous percevons comme une odeur ; et certaines substances ne se volatilisent pas du tout et sont donc considérées comme “inodores” (exemple du solide orange, Image 1). Ces propriétés déterminent quelles molécules atteignent l’air, combien le font et à quel rythme, constituant ainsi la base de l’odeur caractéristique de chaque substance.

À ces propriétés intrinsèques de la substance s’ajoute le rôle de l’environnement. La température et la pression influencent directement la quantité d’odeur libérée. En général, plus la température est élevée, plus la volatilisation est importante et plus la perception initiale de l’odeur est forte, mais la durée dans le temps est également plus courte, comme illustré par l’exemple du thermomètre rouge (Image 2). Un exemple quotidien est celui des parfums : en hiver, ils durent plus longtemps, tandis qu’en été, leur odeur est plus intense mais disparaît plus rapidement.

L’humidité, les courants d’air et le volume de l’espace dans lequel se trouve la substance sont également déterminants. L’odeur ne se comporte pas de la même manière dans un espace fermé que dans l’air libre, ni si la substance est contenue dans une boîte dans un garage humide ou entièrement exposée à l’air. Par conséquent, la quantité de molécules en phase vapeur peut varier considérablement même pour la même quantité de solide. Ainsi, de grandes quantités d’une substance peuvent produire la même concentration d’odeur que de petites quantités dans des conditions différentes. L’odeur n’est pas quelque chose qui “s’additionne” simplement, comme le poids : plus de substance ne signifie pas nécessairement plus d’odeur.

Calculer cette concentration d’odeur dans l’air est extrêmement complexe, car il faut prendre en compte toutes ces variables en même temps. Mais même si l’on pouvait contrôler toutes les variables externes, un facteur clé resterait : comprendre comment fonctionne “l’instrument” qui perçoit l’odeur.

Dans le cas des chiens, cet instrument est leur système olfactif. En fonction des propriétés physico-chimiques des molécules et de leur affinité pour les récepteurs olfactifs, la réponse peut être très différente. Dans certains cas, de très faibles concentrations suffisent à générer une réponse intense, saturant les récepteurs. Dans d’autres, une quantité beaucoup plus importante est nécessaire pour que l’odeur devienne perceptible.

Cela est important car, lorsqu’un récepteur est saturé, ajouter plus d’odeur ne produit pas de réponse plus forte. À partir de ce point, le système olfactif perçoit “un” et “sept” de la même manière : le signal perçu est identique. Autrement dit, l’instrument ne peut plus distinguer la quantité supplémentaire. Ce manque de proportionnalité n’est pas exclusif à l’olfaction biologique ; il se produit également dans les systèmes de détection artificiels, tels que les nez électroniques. Ces systèmes, en raison de leur haute sensibilité, peuvent facilement saturer à des concentrations élevées et produire le même signal pour des quantités très différentes d’une substance. Par exemple, dans notre chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse, un échantillon de 1 kg de TATP peut générer un signal similaire à celui d’un échantillon de 100 g, sans que cela signifie que la quantité réelle de composés volatils présents dans l’air soit la même.

Un exemple simple aide à comprendre. Imaginez que vous entrez dans une cuisine où quelqu’un a mangé des mandarines (Image 3). Seriez-vous capable de dire combien? Pas si c’étaient deux ou trois, mais simplement si c’était une ou plusieurs. La mandarine émet une odeur intense et nos récepteurs se saturent facilement. Dans un espace fermé et des conditions stables, il arrive un point où, même si plus de substance est présente et que plus de molécules sont libérées dans l’air, la réponse olfactive reste la même.

Les combinaisons entre propriétés moléculaires, conditions environnementales et processus chimiques tels que les équilibres de phase, qui expliquent pourquoi, dans certaines conditions, une grande quantité de solide peut générer la même concentration de molécules dans l’air qu’une très petite quantité, font qu’il est impossible d’établir une équivalence directe entre “quantité de substance” et “odeur générée”. Cette relation n’est pas nécessairement linéaire car elle dépend de multiples facteurs externes et, de plus, sa quantification précise est limitée par les capacités des instruments de mesure.

Par conséquent, tout chiffre fourni ne serait valable que dans des conditions très spécifiques et cesserait de l’être dès que ces conditions changeraient.