L'un des premiers cas enregistrés dans l'histoire de la vie aquatique marine conservée dans à peu près n'importe quel type de système fermé (aquarium selon la définition d'aujourd'hui) remonte à des milliers d'années, lorsque les pharaons d'Égypte avaient construit de grands enclos pour garder les poissons et les invertébrés d'eau salée pendant le plaisir des yeux du pharaon. Ces anciens aquariums, de l'avis de tous, n'étaient pas vraiment un succès retentissant. À cette époque, on ne savait absolument rien de ce qu'il fallait pour faire fonctionner un système fermé. On ne savait rien de la conversion ammoniac-nitrite-nitrate et de ce qui l'avait provoquée.
De nombreuses années plus tard, nous comprenons maintenant que ce sont des bactéries simples et spécifiques qui digèrent l'ammoniac toxique et le transforment en nitrate moins toxique, et qu'une autre bactérie convertit ensuite les nitrites en nitrates. La nature l'a fait pendant des milliards d'années, ce qui permet aux formes de vie de vivre dans les océans, les lacs, les étangs et les rivières. Les bactéries qui détoxifient l'eau de votre aquarium sont les mêmes que celles de la nature qui empêchent les océans de se transformer en une soupe toxique.
Le filtre biologique d'un aquarium n'est rien d'autre qu'un lieu de croissance pour les bactéries. Toute surface d'un aquarium qui entre en contact avec la bactérie nitrosoma que vous avez créée lors du cycle du réservoir fait partie de votre filtre biologique. Les bactéries ont besoin de nourriture (ammoniac dans ce cas) pour se développer et se multiplier. Plus la population de bactéries dans votre aquarium est importante, plus l'ammoniac peut être traité et détoxifié. L'eau de votre aquarium contient des bactéries qu'elle fait circuler dans tout votre système. Ces bactéries se fixent et se développent sur toute surface avec laquelle elles entrent en contact. Plus la surface est grande, plus les bactéries pourront résider dans votre réservoir.
Le type de substrat que vous choisissez pour votre réservoir fait une grande différence dans la quantité de surface disponible pour les bactéries. Le choix de votre matériau filtrant biologique est important lors de la mise en place de votre système de filtration.
L'efficacité (résistance) d'un filtre biologique est déterminée par sa surface. Certains médias filtrants sont plus efficaces que d'autres. Hormis la surface vitrée de l'aquarium, voici les méthodes de filtration biologique les plus populaires :
- Les filtres de type cartouche sont disponibles dans de nombreux styles et tailles différents et peuvent également être multifonctionnels. Les filtres à cartouche contiennent un certain nombre de chambres qui peuvent contenir une variété de matériaux qui remplissent une grande variété de fonctions. L'une de ces fonctions est de contenir une quantité de matériau hautement poreux (c'est-à-dire des anneaux en céramique, des boules biologiques) pour favoriser la croissance des bactéries.
- Les systèmes Live Rock/Berlin sont toujours le système de filtration de choix pour de nombreux puristes d'aquarium d'eau salée. Les systèmes de Berlin se composaient d'un réservoir avec une quantité de roche vivante (la plate-forme de filtre biologique), un écumeur de protéines (élimine une grande partie des protéines avant qu'elles ne doivent être traitées par le filtre biologique) et un éclairage aux halogénures métalliques. Depuis l'invention du système de Berlin, les systèmes d'éclairage à LED plus efficaces ont remplacé les halogénures métalliques comme source d'éclairage préférée.
- Les systèmes de sable vivant/Jaubert sont également très populaires auprès de nombreux aquariophiles récifaux. Ce système de filtration innovant se compose d'un lit de sable profond, d'un plénum et d'un écumeur de protéines. Chacun de ces composants fait partie intégrante d'un filtre biologique complet, convertissant l'ammoniac en nitrite, qui est converti en nitrate (via des bactéries aérobies), qui est à son tour converti en azote (via des bactéries anaérobies).
- Les filtres Undergravel sont parmi les premiers filtres biologiques (et mécaniques) créés pour les amateurs d'aquarium d'eau salée. Il y a encore un grand débat sur la création de nitrates en excès.
- Les filtres de ruissellement humides/secs étaient la prochaine étape après le filtre sous gravier pour améliorer considérablement l'efficacité. Les filtres humides/secs consistent à faire couler l'eau de l'aquarium sur un matériau filtrant biologique. Un avantage supplémentaire du système humide/sec est que l'échange de gaz entre l'atmosphère et l'eau de l'aquarium est considérablement augmenté.
Connaître le fonctionnement de chaque filtre biologique et ses besoins facilitera grandement le choix d'un système de filtration.
