海水水族館の生物学的フィルターとは何ですか？

海洋水生生物の歴史の中で最初に記録された事例の1つは、ほぼすべての種類の閉鎖系（今日の定義では水族館）に保管されていた数千年前、エジプトのファラオが海水魚や無脊椎動物を保管するために建てられた大きな囲いを持っていたときです。ファラオの見る喜び。それらの古代の水族館は、すべての説明によれば、正確に大成功ではありませんでした。当時、閉鎖系を機能させるために何が必要かについてはまったく何も知られていませんでした。アンモニア-亜硝酸塩-硝酸塩の変換とそれが起こった原因については何も知られていませんでした。

何年も経った今、私たちは、毒性のあるアンモニアを消化して毒性の低い硝酸塩に変換し、次に別の細菌が亜硝酸塩を硝酸塩に変換する、単純で特定の細菌であることを理解しています。自然は何十億年もの間それを行ってきました。それは生命体が海、湖、池、そして川に住むことを可能にします。水族館の水を解毒するバクテリアは、海が有毒なスープに変わるのを防ぐ自然界のバクテリアと同じです。

水族館の生物学的フィルターは、バクテリアが成長する場所にすぎません。水槽を循環させたときに作成したニトロソモナス菌と接触する水槽の表面は、生物学的フィルターの一部です。バクテリアは成長して増殖するために食物（この場合はアンモニア）を必要とします。水槽内のバクテリアの数が多いほど、より多くのアンモニアを処理して無害化できます。あなたの水族館の水はそれがあなたのシステム全体を循環するバクテリアを含んでいます。これらのバクテリアは、接触するあらゆる表面積に付着して増殖します。表面積が大きいほど、より多くのバクテリアがタンクに生息できるようになります。

タンクに選択する基質の種類は、バクテリアが存在するために利用できる表面積の量に大きな違いをもたらします。ろ過システムを設定する際には、生物学的フィルターの材料を選択することが重要です。

生物学的フィルターの効率（強度）は、その表面積によって決まります。一部の濾材は他の濾材よりも効率的です。水族館のガラスの表面積はさておき、最も一般的な生物学的ろ過方法は次のとおりです。

• キャニスタースタイルのフィルターにはさまざまなスタイルとサイズがあり、多機能にすることもできます。キャニスターフィルターには、さまざまな機能を実行するさまざまな材料を保持できる多数のチャンバーが含まれています。これらの機能の1つは、バクテリアの成長をサポートするために、大量の多孔質材料（セラミックリング、バイオボールなど）を保持することです。
• ライブロック/ベルリンシステムは、今でも多くの海水水族館の純粋主義者に選ばれているフィルターシステムです。ベルリンシステムは、大量のライブロック（生物学的フィルタープラットフォーム）、プロテインスキマー（生物学的フィルターで処理する前にタンパク質の大部分を除去する）、およびメタルハライド照明を備えたタンクで構成されていました。ベルリンシステムの発明以来、より効率的なLED照明システムが、好ましい光源としてハロゲン化金属に取って代わりました。
• ライブサンド/ジョーバートシステムは、多くのサンゴ礁のアクアリストにも非常に人気があります。この革新的なろ過システムは、深い砂床、プレナム、プロテインスキマーで構成されています。これらの各コンポーネントは、完全な生物学的フィルターの不可欠な部分であり、アンモニアを亜硝酸塩に変換し、硝酸塩を（好気性細菌を介して）硝酸塩に変換し、次に（嫌気性細菌を介して）窒素に変換します。
• 砂利下フィルターは、海水水族館の愛好家のために作成された最初の生物学的（および機械的）フィルターの1つです。過剰な硝酸塩の生成については、まだ大きな議論があります。
• ウェット/ドライトリクルフィルターは、砂利下フィルターの次のステップであり、効率を劇的に向上させました。ウェット/ドライフィルターは、生物学的フィルター材料の上に水槽の水を流すことで構成されています。ウェット/ドライシステムの追加の利点は、大気と水族館の水の間のガス交換が大幅に増加することです。

各生物学的フィルターがどのように機能し、何が必要かを知ることで、ろ過システムの選択が容易になります。