Astroecologia - definição, conceitos - Astronomia e Ecologia

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A ecologia, usualmente, diz respeito às interações da vida com o meio ambiente. A astroecologia estuda a interação do conjunto de seres vivos, fauna e flora e como ele interage com o espaço sideral. O desenvolvimento do conhecimento a respeito tem levado a cogitar como a vida poderá prosperar em outro objeto celeste que não a Terra e como poderia a vida ter iniciado aqui, a partir, supostamente, da panspermia natural (conceito relacionado às vidas como de extremófilos ou tardígrados, que sobrevivem as condições do espaço, ficando presos nos restos de colisões entre corpos de sistemas estelares).

Os fatores que afetam a astroecologia envolvem as características do objeto escolhido para estudo, como a quantia de radiação que está sendo exposto, pressão, temperatura, energia disponível e microgravidade.

A astroecologia analisa interações tanto de um indivíduo como de um grupo e o ambiente, sendo este bem pequeno ou grande. Em cada escala, a vida e o ambiente podem ser interdependentes. Os ambientes espaciais afetarão a evolução da vida e, por sua vez, a vida poderá afetar a evolução de planetas, estrelas e galáxias. Para o trabalho de expansão da vida, cogitam-se duas estratégias: expansão biológica natural e modificação dos habitats disponíveis.

A colonização natural pode progredir sem catalisadores como panspermia transportada por meteoritos e cometas ou utilizar a panspermia dirigida, onde a vida é dispersada através de extraterrestres inteligentes. Organismos colonizadores podem ser naturais ou geneticamente projetados para novos habitats. As formas biológicas de vida de genes/proteínas se espalharão, se reproduzirão, evoluirão e transformarão seu ambiente por meios naturais.

A colonização tecnológica pode alterar significativamente o ambiente construindo ambientes otimizados para acomodar os organismos presentes, e futuramente criar habitats adequados para espécies com a biologia alterada para sobreviver ali. Esta colonização também passaria pelo darwinismo que os seres humanos passaram na Terra, porém teriam a ajuda da engenharia genética para otimizar o tempo.

Há um estudo matemático, a partir de conceitos do cálculo de Isaac Newton, para quantificar as quantidades de vida que podem derivar de recursos espaciais. Para isto, asteroides e meteoritos foram analisados pela quantidade de nutrientes solúveis de carbono e eletrólitos que possuem, pois foi observado que microorganismos e culturas de plantas podem evoluir nestes materiais. A fertilidade deste solo espacial vagante consegue ser semelhante aos solos agrícolas produtivos. Seu teor de nutrientes nos 10²² kg de asteroides carbonáceos, pode produzir uma biomassa de 10¹⁸ kg, onde a biomassa pode ser uma planta ou material utilizado para produção de energia (térmica ou elétrica). É prudente avaliar os dados para entender qual a ecologia potencial do sistema solar. Estimando a frequência de sistemas solares semelhantes, podemos estender essa ecologia às escalas galáctica e cósmica.

A astroecologia aplicada depende da motivação ética. Dados os princípios da ética panbiótica, sendo derivados da visão científica do mundo e são consistentes com o respeito pela vida inata nas emoções humanas, civilizações e religiões. O objetivo é maximizar a quantidade de vida em uma dada biosfera, do nível local ao cósmico. Em termos matemáticos, o objetivo é maximizar a quantidade de vida integrada no tempo. Este termo é definido como BIOTA:

$\text{BIOTA }=\int{B\left(t\right)dt}$

onde B(t) é a biomassa total em função do tempo disponível. Deseja-se incluir todo o material utilizável do universo na matéria viva e permitir que a vida habite todo o espaço e tempo acessíveis. Representantes microbianos da forma de vida conhecida podem ser lançados por velas solares para novos sistemas planetários, incluindo extremófilos adequados a diversos novos ambientes, autotróficos e heterotróficos para formar e reciclar continuamente biomoléculas e multicelulares simples para catalisar a evolução mais alta.