アクアリウム

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水草と熱帯魚水槽のアクアリウム

アクアリウム（テンプレート:Lang-en-short）は、水生生物の飼育設備を指す。水族館のような大型施設から小規模の個人的設備までの全体にまたがる概念である。

今日の日本ではその中でも特に観賞用に熱帯魚（観賞魚）や水草などを飼育・栽培すること、またはそのために構築された水槽を含む環境を指すことが多い。この愛好者はアクアリストと呼ばれる。

熱帯魚飼育に関する情報に関しては、熱帯魚または観賞魚を、水草の扱いに関しては水草の項を参照されたい。

概要

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一般家庭のアクアリウム

この飼育方法では、特に観賞用であることから、見た目の美しい小型熱帯魚や心和ませる水草を繁茂させる事により、水槽の中に自然環境を再現させるものである。

比較的余裕を持って設定した理想的な状態にある水槽では、毎日1、2回程度の給餌と毎月1 - 2回程度の手入れでも充分に維持できる。さらにタイマー等で給餌や照明の点灯を自動化できるなどといった省力化を促す器具の進歩もあって、近年では忙しいサラリーマンの中にもこれに熱中する人もいる。特に熱心になると熱帯魚用の部屋まで用意して、私設水族館を開設する例まである。なお水替え頻度は容積と飼育されている魚の量や種類・与える餌の量などにもよって変わるが、ある程度標準的な水槽では週1-2回程度の頻度で水槽全体の1/4-1/3の水の交換を行なう（理由は後述）。

これらには魚や水草以外にも、より自然環境に近づけるため甲殻類や貝類（魚との共存を目指す事からタンクメイトとも呼ばれる）が導入されることもある。

飼育

注意深いアクアリストは、槽内の生態系がその飼育対象の自然な生息地を再現し、その状態を維持するために相当な努力を払う。水の品質管理は、栄養素の流入と流出、特に槽内の生物から発生する老廃物や餌の食べ残しによって発生する富栄養化の問題をも管理することを含んでいる。

この窒素循環は、与える餌による供給や水槽の飼育対象によって作られる有毒な窒素性廃棄物（糞など）を経由して、有益なバクテリアによりそれほど有毒でない窒素化合物へ物質交代されるまでの窒素フローを管理する必要がある。適切なアクアリウム環境を維持する上でのその他の要素は、適切な種の選択、生物学的負荷の管理および適切な物理的設計を含んでいる。生物濾過、物理濾過、化学濾過の項を参照のこと。

ただしこれらは愛好者にとっては厳密に理解して管理する必要はなく、適切な器具を組み合わせ、適切な量の生物を入れ、これが好む環境を与えることで、ある程度は自動的に環境が維持される。後は適切な量の餌を与えて飼育し、適時水替え等の手入れを怠らなければ、マニュアル通りに水槽の運用が可能である。

とはいえ水槽内環境は機械によって維持されるため、停電や漏電によるブレーカー切断など電力供給が滞ったり、機械的な故障が発生した場合に、致命的な問題も発生し得る。これらの問題に関しては、大規模設備では予備電源や維持装置の二重化などで対応しているが、個人規模では乾電池式のエアレーション装置を利用したり、他の熱源による保温などといった対策が取られる。水槽規模に余裕がある場合は、多少の停電では然程影響が出ない場合もあるが、小さい水槽ほど短時間の停電でも影響が出やすい。

類似・類型の物

似たものでは水辺周辺域までもを再現したアクアテラリウムという様式も存在する。なお、陸上動物の飼育施設・設備はテラリウム、昆虫の飼育施設・設備はインセクタリウムと呼び、アクアテラリウムはアクアリウムとテラリウムの合成語である。

なお英語の原義では公的施設の水族館と、個人などの趣味の範疇にあるものは明確に区別されず、要するに水生生物の飼育施設・設備を指す語である。

歴史と発展

水中生物の生活は、我々陸上に住む人間にとっては好奇の対象となりうる身近な異世界であり、また魚類は食糧としても珍重され、それを生かしていつでも好きな時に食糧として供することは、食事が生物にとって大切な要素であるとともに、美食が人にとっては大きな喜びであることから、古くより新鮮な魚を新鮮なまま生かすことにも関心が向けられている。

古代のアクアリウム

閉鎖環境あるいは人工環境中で魚を飼うことは、歴史的に深い起源を持つ。

古代のシュメール人は天然で捕まえた魚を、食料として池で飼うことが知られていた。

中国では、フナ（交配にコイを使ったとの説もあり）を選択的に繁殖させ、今日よく知られた金魚等を生み出すことが2,000年以上前に始まったと考えられる。中国の宋王朝中には、金魚が屋内に持ち込まれ、大きな陶器の容器の中でそれらを楽しむことが行われた。

寺院の長方形の池で飼われている神聖な魚オクシリンコス（エレファントノーズフィッシュと考えられている）の描写が、古代エジプト美術で見つかった。

さらに他の多くの文化が、実益と装飾の目的で魚を飼う歴史を持っている。

ガラスの囲い

室内に置いた透明な水槽中に魚を囲って鑑賞するために設計されたアクアリウムの概念が出現したのは、より最近のことだが、このアイデアが現れた正確な日付を示すことは難しい。

1665年に、日記作家サミュエル・ピープスは、ロンドンで「1杯の水の中で飼われた魚という、永久に生きるであろう素晴らしい、極めて特徴ある異国の珍品」を見たと記している。ピープスによって観察された魚は、当時東インド会社の取り引きがあった広東ではよく知られた庭魚だったパラダイスフィッシュ、Macropodus opercularis だったようだ。

18世紀に、スイスの博物学者アブラハム・トランブレーは、オランダ近郊のSorgvlietにあったベンティンク伯の邸宅の庭を流れる水路で見つけたヒドラを、研究用の大きな円筒状のガラス容器中で飼った。ガラス容器中で水生生物を飼うという考えは、少なくともこの頃に遡る。

大衆化

アクアリウムで魚を飼うことが英国で最初にポピュラーな趣味になるのは、1851年のロンドン万国博覧会で展示された、鋳鉄の枠組みを持つ華麗なアクアリウムが登場してからである。

枠付きガラスのアクアリウムは、長い航海中に外国の植物を保護するために1830年代に英国の園芸家のために開発されていたウォーディアンケース（テラリウム）を改造したものだった。今日のアクアリウム保有者から見ると奇妙に思える、19世紀のアクアリウムの1つの特徴は、火でアクアリウムの水を加温できるように金属の底面パネルを使っていることだった。

ドイツ人は英国人に匹敵する関心を持っており、19世紀の終わりまでにハンブルクは多くの新種をヨーロッパにもたらす港になった。

第一次世界大戦の後、家庭に電気が普遍的に通されるようになるとともに、アクアリウムはより広く普及した。電気によって、人工照明、空気注入、水の濾過および暖房が可能になり、アクアリウムの技術に大きな進歩がもたらされた。

航空輸送が可能になったことにより、遠方から非常に種々様々の魚が成功裡に輸入されるようになったため、新しい保有者を惹きつけ、これが大衆化を支えた。

現在世界的に約6000万のアクアリウム保有者がいると推定され、また彼らによってさらに多くのアクアリウムが維持されているものと推測される。この趣味は、ヨーロッパ、アジアおよび北アメリカで最も強い支持を得ている。アメリカでは、アクアリウム保有者のかなりの割合（40%）が常時2つ以上の水槽を保有している。

日本では1960 - 1970年代頃から熱帯魚飼育に関心を持つ人が一定の自然環境を再現する事に腐心したほか、1980年代後半よりテレビドラマ等にも度々インテリアとして登場し、飼育器具の発達や取扱業者の拡大とともに、次第に熱心な愛好者を増やしている。

機能と設計

古代の屋外池やガラスの器に始まって、現代のアクアリウムは広範囲の専門システムへ発展した。

アクアリウムは、一匹の小さな魚が入る程度の小鉢から、海の生態系全体をシミュレートすることができる巨大な水族館までさまざまである。最も成功したアクアリウムでは、その中の生物が長期間生きていられることによって判断できるとおり、その居住者が天然で占める自然環境を注意深く模擬している。

淡水アクアリウムは、比較的低コストで保守が容易なことから以前から広く支持されてきたが、海水アクアリウムも、維持の難しい環境をも維持できることを専心的な熱狂家が証明するに連れて、名声を獲得してきた。

設計

アクアリウムを構成する機器類としては、水槽、濾過システム、エアポンプ、照明、ヒーター、タイマーなどに加え、水循環を増加させるためのウォーターポンプを付加（もしくは濾過システムに内蔵）したシステムが一般的である。

家庭のアクアリウム愛好者が保有するアクアリウムの設計は、身近な場所で販売されている機器の組み合わせで全体のシステムを構成する場合がほとんどである。

水槽は、アクアリウムをする上で欠くことのできない容器である。大小さまざまな水槽が販売されており、主に置く場所によって大きさが決定される。場合によっては専門業者に依頼するなどして特注の水槽を用いることもある。

濾過システムは、物理的濾過と生物学的濾過を結合したシステムがほとんどで、主に美観のために、水中の微粒子をこしとって除去する物理的濾過に加えて、水槽内の生物の生命を脅かすアンモニア、亜硝酸等の有害物質を、微生物によって分解し、硝酸塩等の無害な物質に変換する生物学的濾過を同時に行う狙いをもっている。家庭用アクアリウムの中において、濾過システムは巧みに設計された複合コンポーネントであり、水槽内の底砂を含めた形で実現されることもある。ほとんどのシステムでは、ポンプを使用して、濾過を行う外部装置へ水槽の水の一部を移し、濾過された水は再びアクアリウムに戻される。プロテインスキマー（水から蛋白質および他の廃物を取り除く濾過装置）は、通常は塩水アクアリウムでのみ使われる。代表的な家庭用濾過システムを分類すると、上部濾過、外部濾過、底面濾過、水中濾過等の形式が存在し、水槽内で飼育する生物の種類や、淡水、海水などの環境条件に合わせて、それぞれの形式の長短を考慮して、選択もしくは組み合わせて使用される。

エアポンプは水槽内の生物のために水に十分な酸素を供給するために使用される。かつては一般的であったが、より新しい濾過システムでは従来ほどは多用されない。植物の育成に特化したアクアリウムの場合には、水中に二酸化炭素を供給することがしばしば行われる。タイマーによって、光合成が行われている日中はボンベ等を使用し二酸化炭素を、夜間はエアポンプによる酸素の供給を行うパターンが多い。この場合、二酸化炭素の供給中はポンプによる酸素の供給は停止される。

ヒーターは、アクアリウムを設置している環境の気温が飼育に適した水温より低いときに、水温をあげるために使用される。設定した温度に水温を制御するサーモスタットと組み合わせて使用するよう設計されている。ヒーターとサーモスタットが一体化した製品もある。冷却器は、周囲の気温が希望の水温より高い場合に用いられる。

アクアリウム設計の要素は、アクアリウムの物理的な特性によって決定される。水槽サイズ、照明、浮遊植物および根を下ろした植物の密度、朽ち木の配置、洞穴やオーバーハングの設置、基礎のタイプ、その他の要因（部屋内のどこにアクアリウムを置くかを含む）は、水槽内のすべての住人の行動や生存に影響を与える。

これらの要素の結合によって、アクアリウム内の生物に適した適切な水質および特性が維持されるのである。

水槽

水槽は、60cm(60x30x36)、90cm(90x45x45)などの、家庭用に規格化されたサイズがもっとも多く流通していて、大量生産によって価格も安く設定されている。近年は愛好者の嗜好が多用化していることもあり、各メーカーが大量生産によって規格外の水槽（特に45cm以下の小型水槽）を安い価格で販売している場合もある。

当然ながら中に入れる魚よりも小さな水槽で飼育することはできない。大型魚の場合は小さい水槽で飼うとストレスをためたり怪我をするものもいるため、相応に広く大きな水槽で飼育される。水槽は一度水を入れてしまうと移動が難しいなどの事情もあるため、生活空間に設置される場合ではよくよく置き場所を検討する必要がある。

濾過器

濾過器（フィルター）は、多くの場合に於いて製品自体に適用できる水槽の大きさが示されており、水槽の大きさが決定されていれば自ずと用いる濾過器の大きさも決定される。また、飼育される魚の種類によっては水質が早く劣化し易いものもあるため、「何を飼育するか」によっても多少事情が異なる。例えば稚魚を養育するための環境では、フィルタへの稚魚吸い込みを予防する意味から、また稚魚はそれほど水を汚さないため、能力的には限定的なスポンジフィルタのみを使用するといった具合である。他方ではディスカスの場合、必要な水温が高いことと栄養価の高い飼料を好むことなどから水質を安定させることが難しいとされており、十分な処理能力のある濾過器を使ってなお窒素酸化物（硝酸塩）の蓄積が早い傾向があり、また食べ残し掃除の関係から底面水槽が使い難いという事情もあるため、モーターで強制的に水を循環させるパワーフィルタとこれの補助として食べ残しの吸い込みを予防しパワーフィルタ本体掃除の回数を軽減させる意味から、スポンジフィルタも併用される。ろ過器には多数種類が有り、エアーポンプに接続して濾過する簡単なタイプから、大きめの水槽に最適な外部式の濾過器がある。ろ過器には活性炭が含まれているタイプが多い。活性炭は飼育水の匂いや濁りを取る効果がある。ただ、病気の際に薬を使用するときに活性炭に薬が吸い込まれてしまい逆効果になってしまう。そのため最近では活性炭が取り外せるタイプが多数販売されている。

照明

照明は近代的なアクアリウムにとって欠くことのできない要素である。植物の生育には日光が必要だが、直射日光の当たる環境では水温が影響され易く、またガラス表面に藻類が発生するなど鑑賞や観察を目的としたアクアリウムでは具合が悪い。直射日光が当たらない場所に照明器具を備えた水槽を設置するのが一般的である。

ただ、照明にしても一般的な蛍光灯は植物の生育に必要なエネルギーをもつ光線の要素が足りず、また色温度も日光と比べ高くなりがちで、日光下で美しい発色をする魚の育成には不適切な光源である。このためアクアリウムでは専用に製造された「鑑賞魚用蛍光灯」が利用されている。より高級なものとしてメタルハライドランプも使用される。

分類

適切に収容することができる水生生物のタイプを決定するいくつかの変数によってアクアリウムを分類することができる。ほとんどの水生生物が不適当な水条件に少しでもさらされてしまうと生き残らないので、アクアリウムに含まれる水の条件と特性は、最も重要な分類基準である。さらに、アクアリウムのサイズによって、どんなタイプの生態系を再生できるか、種の選択および生物学的負荷が制限される。

水の条件

溶解された塩類等の物質は、基礎的な水化学、及び、有機体がどのように環境と相互作用するかに劇的に影響を与えることがあるので、水に溶けている物質は恐らく水条件の最も重要な要素である。

塩の濃度（すなわち塩分）は水条件の最も基礎的な分類である。アクアリウムは、湖または川の環境を模擬するため真水（塩分0.5%未満のレベル）のこともあれば、海の環境を模擬する塩水（塩分5% - 18%のレベル）、あるいは河口のような淡水と海水の中間に位置する環境を模擬する半塩水(塩分0.5% - 5%)のものもある。

水に溶けている内容物に起因する他のいくつかの水特性は、自然環境を適切に模擬する上で重要である。

水のpHはアルカリ度または酸性度の基準である。
硬度は全体的な溶けているミネラル分の濃度を示す。
- 軟水が適している場合もあるし硬水が好まれる場合もある。

溶解有機物濃度および溶解ガスもまた、重要な因子である。

家庭用アクアリウムの保有者は、それらの水槽を満たすために地元自治体の水道によって供給された処理された水道水を使用することが多い。淡水のアクアリウムについては、水をアクアリウムで使えるようにするために必要なものは、多くの場合、人間用の飲料水を消毒するために使用される塩素やクロラミンを除去するための定式化された添加剤だけである。

汽水や海水のアクアリウムの場合は、塩や他の鉱物の混合物（市販されている）を添加しなければならない。もっと精巧なアクアリウム保有者は、水をアクアリウムに加える前に、酸性度、硬度あるいは溶解有機物とガスの濃度を補正するために、水へ他の修正を行なうこともある。

対照的に、大量に水を必要とする水族館では、あまり処理の必要がない大量の水が容易に手に入るように自然の水源（川、湖あるいは海洋のような）の近くに立地することが多い。

二次的な水特性

アクアリウムをうまく維持するには二次的な水特性もまた重要である。水温はアクアリウムの最も基本的な2つの分類のうちの1つをなす。すなわち冷水か温水かである。魚や植物の種はほとんど、ある範囲の水温しか許容しない。熱帯や温帯域のアクアリウムの水温は平均約25℃とされ、一般に普及している多くの観賞魚に適する。（温帯に生息する種類の場合、日本の多くの地域では人為的な水温調節は特に必要ない）冷水アクアリウムは、熱帯アクアリウムより低い温度を持つものである。様々な魚がこうしたより涼しい環境に一層よく適合する。

水流は、さらに正確に自然の生態系をシミュレートするときに重要になりえる。アクアリウム保有者はアクアリウムの住民に最も適した条件に応じて、淀水から速いシミュレートされた流れまで、さまざまなものを好む。

水温は温度計/ヒーターユニット（あるいは稀には冷却ユニット）で制御できる一方、内部水の流れは、パワーヘッドの使用、および注意深い設計（濾過システムの流入と流出ポイントの位置のような）によって制御することができる。

サイズ

アクアリウムは、（ベタのような呼吸する魚を除けばほとんどの魚には一般に不適当な）1リットル未満の水しか入らない小さな容器から、設計上の制約以外には制限されず、海藻の森や大きなサメまで含む生態系全体を収容することができる、水族館に据え付けられた巨大な水槽にまで及ぶ。一般には、より大きなアクアリウムシステムの方が、温度とpHの迅速な変動に対して抵抗力があるためシステムが安定するので、大きいものが推薦される。

家庭で保有するアクアリウムは11リットルくらいまでは小さくすることができる。このサイズは濾過および他の基礎的なシステムを備えたものの内では、最も小さな実際的なシステムであると広く考えられている。また、1100リットルまで大きくなりえる。主に水槽の重量と内部の水圧(厚く強いガラス板が必要となる)が事実上の制限となるため、大部分の家庭用アクアリウムは約1m³が最大となる。しかしながら、ある専門のアクアリウム保有者は大きな努力および費用を払い、数立方メーターの専用アクアリウムを構築したことが知られている。

大型の種や環境を展示するために設計された水族館の水槽は、どの家庭用アクアリウムよりも劇的に大きくなることがある。シェッド水族館は、7,500m³のアクアリウムに加えて、それぞれ1,500m³の2つのアクアリウムを特色とする。テンプレート:仮リンクでは、最大の水槽にアクリルの窓がついている。幅17m、高さ5mの窓は世界最大で、厚さは330mm以上ある。水族館のサイズは、通常はコストの考慮によって制限されている。

種の選択

種を選択することについてのいくつかの理論がアクアリウム保有者のコミュニティー内で循環している。恐らく最も広く知られたものは、アクアリウムを協調的水槽と攻撃的水槽の二つに区分することである。協調的水槽は、互いに攻撃的でないいくつかの種を収容する。これは今日用いられる最も一般的なタイプの趣味アクアリウムである。逆に、攻撃的水槽は、他の魚へ攻撃的になりうるか、あるいは攻撃によく耐えることができる、限られた数の種を収容する。どちらの水槽タイプでも、アクアリウム中の同居人は互いに同じ地域の出自のこともあるし、そうでないこともあるが、一般に、同様の水条件としてよい。魚のほか、無脊椎動物、植物、装飾物あるいは、「アクアリウム家具」（それらは魚にとって自然な隣人かもしれないし、そうでないかもしれない）が、これらの水槽タイプに加えられることが多い。

種類水槽または標本水槽は通常単一魚類を収容し、恐らくその魚の住む自然環境で見られる植物や、実際の生態系を模擬する装飾物を置く。これらの水槽は、しばしば卵生メダカ (killifish) や卵胎生メダカ (livebearers)と呼ばれるカダヤシ目、シクリッド等のために使用される。それらは、わずかな必需品を備えるばかりで底になにも敷かないという程度に単純なものもあるし、あるいは複雑な据え付けアクアリウムのこともある。この種の一部の水槽は繁殖のための成体を収容するためだけに使用される。そのような水槽は、家庭用の水槽では一般的である。

エコタイプあるいはエコトープ・アクアリウムは、自然界に見られる特定の生態系を模擬する試みである。すなわち、その生態系で見られる魚、無脊椎動物、および植物を水槽中に集め、それらの住む自然環境を模擬するための水条件と装飾物を整えることである。これらエコタイプ・アクアリウムは最も精巧な趣味的アクアリウムと考えられる。実際、評判がよい水族館では、可能な場合は常に展示物にこのアプローチを使用する。このアプローチは、アクアリウムの生物が野生中で見せる挙動を最も良く模擬し、また、できるだけ健康な人工環境を提供することに役立つ。

海水アクアリウムの種の選択

上記のタイプに加えて、マリンアクアリウムで見られる特殊な分野が、リーフアクアリウムである。このアクアリウムは、暖かい熱帯の海で見られる複雑な珊瑚礁の生態系を模擬する試みである。こうした環境に住む豊かな多様性を持つ無脊椎動物に着目し、魚は限られた数しか収容しない。イソギンチャク、サンゴ、石灰藻、軟体動物、および甲殻類を飼う技術は、1980年代から発達し、珊瑚礁の生態系の再現を可能にした。リーフアクアリウムは、普通の趣味レベルのアクアリウムの中でも、専用の器具（それに伴うコスト）に加え最も熟練を要する、最も難しく手間がかかるものと広く考えられている。しかし近年の技術進歩によりローコストでマリンアクアリウムをすることが出来る様になっている。最近では大人から子供まで楽しめる趣味となってきた。

アクアリウム住民の供給元

最初の近代的アクアリウムに入れるための魚と植物は、野生から採取されヨーロッパとアメリカの港へ（通常船で）輸送された。 20世紀初期には、小さなカラフルな熱帯魚の多くの種が捕獲され、ブラジルのマナウス、タイ（シャム）のバンコク、インドネシアのジャカルタ、オランダ領西インド諸島、インドのカルカッタ、その他の熱帯の港から輸出された。アクアリウム向けの商業ルートのために天然から魚、植物および無脊椎動物を捕獲することは、今日も世界中で続いている。世界の多くの場所で、貧しい地元住民が、収入の主な手段としてアクアリウム用標本を集め売りさばく。それは、今なお人工繁殖に成功していない多くの種の供給源であり、また熱心なアクアリウム保有者に新しい種を供給し続けている。

最終的にアクアリウムに展示するために天然の生物を捕獲することは、いくらかの問題をはらんでいる。捕獲旅行は長く、高価になりえ、必ずしも成功するとは限らない。輸送のプロセスは、輸送される魚には非常に危険であり、死亡率は高い。そうでなくとも多くのものがストレスによって弱り、到着したときには病気になっている。魚も収集プロセス自体で痛めつけられることがある。最も顕著なものは、捕獲をより容易にするため暗礁魚を気絶させるためにシアン化合物を使用するものである。

より最近では、魚と植物を集めることの潜在的な環境への悪影響は、世界的にアクアリウム保有者たちの注意するところとなった。これらの悪影響は、珊瑚礁および目標でない種への毒散布、自然の生息地からの稀少種の減少、および主要種の大規模減少による生態系の劣化などである。さらに、使用される破壊的な技法は、環境保護論者とアクアリウム保有者への憂慮するところとなってきた。したがって、人工繁殖計画および天然で捕獲された魚の認証プログラムによって、商業ルートに乗った天然で捕獲された標本への依存を減らすよう、多くの関係のあるアクアリウム保有者による申し合わせ運動があった。 1997年に行われた調査では、アメリカの塩水アクアリウム保有者たちの3分の2が、天然で採取した珊瑚の代わりに人工養殖した珊瑚を購入することを好むと答えた。また、持続可能なように捕獲されたまたは人工的に養殖した魚だけが貿易に許可されるべきと答えた人が80%以上だった。

ベタが1893年にフランスで最初に養殖に成功して以来、人工繁殖の技法が次第に発見されてきた。アクアリウム貿易のための人工繁殖は、現在南フロリダ、シンガポール、香港およびバンコクに集中しているが、ハワイとスリランカにも小さな産業がある。アクアリウム貿易用の海生生物の人工繁殖プログラムは、1990年代中頃以来、急速に発展しつつある。海水の種よりも、真水の種のための繁殖プログラムのほうが比較的進んでいる。

養殖は管理された環境中で水生生物を育成することである。アクアリウム貿易へ供給するための養殖プログラムの支持者は、十分計画を練ったプログラムは環境だけでなくそのまわりの社会にも利益をもたらすことができると主張している。養殖は、成長させた成体を直接販売するか、それらをリリースして野生のストック(Tlusty 203)を補充することによって、野生種への衝撃を減少させる助けになる。ただし、そのような行為はいくつかの環境リスクに関係している。

生態系

アクアリウムの生態系は、自然界で見られる平衡をアクアリウムの閉じた系で再現するのが理想であるが、実際には、完全なバランスを維持することは事実上不可能である。例えば、最大のアクアリウムでさえバランスのとれた捕食-被食関係係を維持することはほとんど不可能である。普通は、アクアリウムに入る小さな生態系の中で平衡を維持する手段を取らなければならない。

多量の水を使うことで近似的平衡を構築できる。システムを乱すどんな出来事も、アクアリウムを平衡から遠ざけるのだが、水槽により多くの水があれば、出来事の影響が薄められるので、系統の衝撃を吸収することがより容易になる。例えば、11リットルの水槽中では魚が1匹死んだだけでもシステムに劇的な変化を引き起こす一方、その同じ魚の死が他に多くの魚がいる400リットルの水槽中であれば、水槽のバランスは少ししか変化しない。こういう理由で、平衡を維持するのにそれほど注意を必要としない安定したシステムであるために、しばしばできるだけ大きな水槽が好まれる。

窒素循環

管理の上で重要な課題として、アクアリウムの住民によって作られる生物学的廃物の管理がある。

魚、無脊椎動物、菌類および一部のバクテリアは、アンモニアの形で不用の窒素を排泄する。アンモニア(水化学によってはアンモニウム塩に変換されることがある）はその後、窒素循環を通り抜けなければならない。アンモニアは、糞やその他の廃物を含む植物および動物質の分解によっても発生する。窒素廃棄物は、高濃度では魚および他のアクアリウム住民にとって有毒になる。

バランスの取れている水槽は、他のアクアリウム居住者の廃棄物を物質交代することができる分解者を含んでいる。水槽中で発生した窒素廃棄物は、硝化細菌（テンプレート:Interlang; ニトロソモナス属）として知られている一種のバクテリアによってアクアリウムの中で物質交代される。硝化バクテリアは、水中のアンモニアを捕らえて、亜硝酸塩を生産する。亜硝酸塩もまた、高濃度中では魚にとって極めて有毒である。

別のタイプの細菌（テンプレート:Interlang; ニトロスピラ属）は、亜硝酸塩をアクアリウム住民にそれほど有毒でない硝酸塩へ変換する (以前はニトロバクター属（テンプレート:Interlang）のバクテリアがこの役割を担うと考えられており、アクアリウムの窒素循環が「すぐ始められる」キットとして市販された。生物学の理論上、それらはニトロスピラと同じスキ間を満たすことができるのではあるが、最近ではニトロバクターは確立したアクアリウム中に検知できるレベルでは存在せず、一方、ニトロスピラは豊富であることが分かった)。このプロセスは窒素循環として知られている。

バクテリアに加えて、水生植物もまたアンモニアと硝酸塩を物質交換して窒素廃棄物を除去する。植物は窒素合成物を取り入れ、それを同化してバイオマスを生産するために使用することにより、水から窒素を取り除く。しかし、古い葉が次々に死んで分解するときに、窒素が水へ再放出されるので、窒素の除去は一時的なものである。

非公式に窒素循環と呼ばれているこれは、実際には、真のサイクルの一部分でしかない:窒素がシステムに加えられる(通常水槽住民に供給される食物による）都合上、プロセスの終わりは硝酸塩が水に蓄積する(あるいは植物の炭酸同化作用によってバイオマスの増加に寄与する)。実際上、こうして家庭用アクアリウムの中には硝酸塩が蓄積するので、定期的に水を交換し、硝酸塩濃度の高い水槽から水を取り除き、それを硝酸塩濃度の低い水に取り替えなければならない。

一般家庭でのアクアリウム程度の水槽の容積では、しばしば水槽内の生物から発生する窒素を無害化するのに十分なバクテリアの必要個体数を満たしていない。この問題には、2つの濾過方式が最もしばしば提示される。活性炭フィルタは水から窒素合成物等の毒素を吸収する一方で、生物濾過フィルタは有益な硝化バクテリアが繁殖しやすいように設計されたろ材を提供している。

この窒素循環では、家庭向けの水槽内において自然界に見られる閉じた生物的な循環系を完全に再現させることは、2006年現在において決定的な方法は存在しない。様々な方法が試みられているが、そのいずれもが非常に導入コストの掛かるものか、定期的な水の交換（何割かずつ）によって硝酸塩濃度の低減を行うまでの期間を延長させる程度に過ぎない。

サイクリング

設置されたばかりのアクアリウムでは通常、窒素廃棄物を処理するバクテリアが十分な数に達していない。このようなバクテリアをアクアリウムに定着させる過程をサイクリング（立ち上げ）と呼ぶ。一般的な方法としては、窒素廃棄物の発生源として、それらの蓄積に強い（そして一般に安価な）魚を用い、それらから生じる窒素廃棄物を餌にバクテリアが増殖するのを待つ。この、最初に投入される魚を一般にパイロットフィッシュと呼称する。丈夫な魚を使うとはいえバクテリアの量が十分でないサイクリングの過程では、水中の窒素廃棄物濃度はすぐに魚にとっての致死量に達するため、これらを抑えるために頻繁な換水を必要とする。有毒な窒素廃棄物の濃度を確認するためにしばしば試験紙や試薬による監視が行われる。このような手間や時間をかけず「すぐに始める」方法もいくつか存在する。例えば、バクテリアを含んでいる水添加剤を用いることや、別のアクアリウムから底砂や生物濾材（これらの表面には成熟したバクテリアのコロニーのが存在する）を新しい水槽に移すことなどである。

近年人気のある他のサイクリング法には、フィッシュレス・サイクリングおよびサイレント・サイクリングがある。前者はその名前が意味する通り、窒素酸化物の発生源として魚を用いることをしない。代わりに、バクテリアの餌として水槽に少量のアンモニアを加える。この方法において、窒素廃棄物（アンモニア、亜硝酸塩および硝酸塩）レベルのチェックはもっぱら、サイクリングの進捗状況を確認するために行われる。サイレント・サイクリングは、成長の速い水生植物をアクアリウムに大量に投入するだけであり、窒素廃棄物の分解はバクテリアではなくそれらに依存する。水草水槽を専門に扱うアクアリウム保有者の報告によれば、植物が窒素廃棄物を非常に効率的に消費することができるので、従来のサイクリング方法で通常見られるアンモニアと亜硝酸塩の蓄積は、あったとしても非常に小さいものになる。

誤った方法でサイクリングされたアクアリウムは、有毒な窒素廃棄物がすぐに蓄積し、中の魚などを殺すことがある。

他の栄養素サイクル

窒素はアクアリウムで循環するただ一つの栄養素ではない。溶存酸素は、表面の気水界面、あるいは空気ポンプの動作を通じてシステムに導入される。二酸化炭素はシステムから大気へ漏洩する。リン酸塩サイクルは、見落とされがちだが、重要な栄養サイクルである。硫黄、鉄および微量元素もまた、食物として系に導入され、廃物として出るという風に循環する。十分にバランスのとれた餌を供給し生物学的負荷を考慮することを通じて窒素循環を適切に取り扱うならば、通常これらの他の栄養サイクルを近似的平衡に維持するには十分である。

生物学的負荷

生物学的負荷は、生きている住民がアクアリウムの生態系に与える負担の基準である。アクアリウムで生物学的負荷が高いと、水槽内の生態系はより複雑になり、ひいては平衡がより乱れやすくなる。加えて、生物学的負荷には、アクアリウムのサイズに基くいくつかの基本的制約がある。空気に露出している水の表面積は、水槽内の溶存酸素の摂取を制限する。硝化バクテリアの量は、それらがコロニーを作るのに利用できる物理的な空間によって制限される。物理的に、あるサイズと数の動植物は、まだ移動の余地があるアクアリウムにしか適合しない。

系に過負荷をかけることを防ぐために、およその目安がある。恐らく最も広く知られたものは「魚1インチについて1米ガロン」の規則である。これはアクアリウムで飼われているすべての魚の長さのインチの合計（尾の長さを除く）が、米ガロンで測られた水槽の容量を超えてはならないと定めるものである(水1リットルに対し約7mm)。この規則は、混雑により成長の成長を妨げないように、通常は成魚の予想サイズについて適用される。金魚などの廃物が多い魚については、空間割り当てを2倍にし、魚の1インチについて2ガロンとすることが推奨されている。

真の最大あるいは理想的システムの生物学的負荷は、理論的なレベルでさえ、計算することが非常に困難である。計算で割り出すためには、廃物の発生率、硝化作用の効率、水面のガス交換速度および他に多くのものの変数が決定される必要があるだろう。実際上、これは非常に複雑で困難なタスクである。したがって、ほとんどの場合、生物学的負荷を適切なレベルにするために試行錯誤とおよその目安を併用する。

器具の進歩

ペットというよりは、見て心を和ませる鑑賞対象としての意味合いが強く、手間の掛からないように水槽容量に余裕を持った飼育をする傾向が強い。このような事情により、使用される器具の静穏化（騒音を発生させない）は進んでおり、消費電力が小さく、小型換気扇やパソコン等の家庭用電化製品並みの音しか立てない物も登場しており、愛好者を増やす一因にもなっている。

なお熱帯魚や水草を飼育・栽培するための水槽内環境を構築するためには、様々な器具により恒常性の維持が欠かせないが、1990年代頃からオールインワンタイプの水槽が登場した事により、より親しみやすい趣味となっている。オールインワン・タイプ水槽では、飼育に必要な設備が一通りセットになっているほか、それら機能が水槽本体に組み込みとなっていてインテリアとの調和を目指した製品も多く、従来水槽のように周辺に恒常性維持に必要な各種機器が並んだり、コンセントにたこ足配線で複数のプラグが接続されたりといったこともなく、コンセントに一つのプラグを差し込むだけで稼動する。ただしオールインワン・タイプの水槽であっても、水質維持や水道水を処理するための薬剤などは別途必要であり、また水質の状態を確認するための試薬も用意する事が勧められる。また水替えに使うバケツや排水ポンプ、掃除用の各種キットも必要になる。

このため熱帯魚を取り扱う専門店等では、それら薬品などに加えて飼育に必要な知識となる書籍までもを水槽などの機器にセットにした入門キットを用意している所もある。

主なブランド

動向

1990年代半ばよりインテリアとして観葉植物のようにこれら水槽をレンタルする業者も増加し、近年ではホテルや商店・企業・病院などで施設の利用者を和ませている。これは面倒な維持作業を業者任せにできるため、家庭内にあっても業者に維持管理を依頼する富裕層も存在する。

広く見られるのは飼育が簡単で種類も豊富な淡水魚と淡水域の水草を配したものとなるが、大規模になると海洋の環境を再現し、海草を繁茂させた上で海洋生物を泳がせる様式があるほか、家庭でも珊瑚礁を模して海水を満たした水槽に海水魚を飼育したり、少々変わった所ではイソギンチャクやクラゲなどを飼育する様式などもある。

水中の自然環境を再現する事がこの様式の主目的といえるだけに、様々な方向性・可能性が見出される。

なお近年では熱帯魚に限定されず、野生の魚を自然に近い環境で飼育して、その生活を観察や鑑賞をする目的から、メダカなどに関心が寄せられることもある。だがその一方で愛好者が増えたために、野生魚や自然環境下にある水草の乱獲を心配する声も聞かれる。

中南米・アマゾン川流域はこれら淡水熱帯魚の宝庫とされているが、同川流域の大半を占めるブラジル政府では、自然保護の観点から捕獲量を制限するなど、厳しい輸出規制を敷いている。だが同地域に生息する熱帯魚が余りに多様で、また国土も広大であるために輸出チェックが十分に機能せず、中には学術的にも未確認種であるなどという貴重な生物の国外流出が、しばしば輸入国側において「新種発見」という形で報告されている。

参考書籍

熱帯魚・水草1400種図鑑（出版：ピーシーズ・ISBN 4-938780-01-1）