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 :
Connaître le fonctionnement de chaque filtre biologique et ses besoins facilitera grandement le choix d'un système de filtration.