水族館

アクアリウム（複数形：aquariumsまたはaquaria）は、少なくとも1 つの透明な面があり、その中で水生植物や動物を飼育および展示するあらゆるサイズの水槽です。魚飼育者は、水槽を使用して魚、無脊椎動物、両生類、カメなどの水生爬虫類、水生植物を飼育します。アクアリウムという用語は、英国の博物学者フィリップ・ヘンリー・ゴスによって造られ、ラテン語の「水」を意味する語根aquaと、 「関係する場所」を意味する接尾辞-ariumを組み合わせたものです。 ^[1]

水槽の原理は1850年に化学者ロバート・ウォーリントンによって完全に開発され、容器内の水に植物を加えると、動物の数が増えすぎない限り、動物を養うのに十分な酸素が放出されると説明しました。 ^[2]水槽の流行は、ビクトリア朝初期のイギリスでゴスによって始まりました。ゴスは1853年にロンドン動物園に最初の公立水族館を作り、魚を飼育し、 1854年に最初のマニュアル「水族館：深海の驚異を解き明かす」を出版しました。 ^{[2]小さな水槽は}愛好家によって自宅で飼育されています。多くの都市に大きな公立水族館があります。公立水族館は、大きな水槽で魚やその他の水生動物を飼っています。大きな水族館では、カワウソ、 ^[3]イルカ、^[4]サメ、^[5]ペンギン、^{[6] [7]}アザラシ、^[8]クジラを飼うことができます。^[9]多くの水槽には植物も植えられています。

アクアリストは魚を飼ったり、水槽を維持したりします。水槽は通常、ガラスまたは高強度アクリルでできています。平らな壁の水槽は水槽または単にタンクと呼ばれ、丸い壁の水槽は金魚鉢と呼ばれます。サイズは、数リットルの小さなガラスのボウルから、数千リットルの巨大な公共の水槽までさまざまです。専門の機器によって、水槽の生き物に適した適切な水質やその他の特性が維持されます。

1369年、中国の洪武帝は金魚を飼うための大きな磁器製の桶を製造する磁器会社を設立しました。時が経つにつれて、現代の金魚鉢に近い形の桶が作られるようになりました。^[10] 1666年に『鳥類、魚類、動物の本』を著したレオンハルト・バルドナーはドジョウやイモリを飼っていました。^[11]水槽はローマ人が発明したとされることがあり、彼らは大理石とガラスの水槽でウミヒゲジを飼っていたと言われていますが、学者たちはこの信憑性を疑っています。^[12]

1832年、フランスの先駆的な海洋生物学者であるジャンヌ・ヴィルプルー・パワーは、水生生物の実験用水槽を作った最初の人物となった。この実験は、海洋頭足動物であるアルゴノートが自らの殻を作るという最初の直接的な証拠を含む、いくつかの発見につながった。^{[13] 1836年、}ウォーディアン・ケースを発明した直後、ナサニエル・バグショー・ウォード博士は、熱帯動物のために水槽を使用することを提案した。1841年に彼はそれを実行したが、水生植物とおもちゃの魚だけを使った。しかし、すぐに本物の動物を飼うようになった。1838年、フェリックス・デュジャルダンは、海水水槽を所有していることに言及したが、その言葉は使わなかった。^[14] 1846年、アン・シンはほぼ3年間石サンゴと海藻を飼育し、ロンドンで最初のバランスのとれた海洋水槽の考案者として認められた。^{[15] [16]}イギリスの化学者ロバート・ウォーリントンは、金魚、アマモ、カタツムリを入れた13ガロンの容器で実験を行い、世界初の安定した水槽の一つを作った。水槽の原理はウォーリントンによって完全に発展し、容器内の水に植物を加えると、その数が多すぎない限り、動物を育てるのに十分な酸素を放出すると説明した。^{[2]彼は1850年に}化学協会の 雑誌にその研究結果を発表した。^[17]

水槽で魚を飼うことは人気の趣味となり、急速に広まった。イギリスでは、 1851年の万国博覧会で鋳鉄製のフレームに飾られた水槽が紹介されてから人気が高まった。 1853年、イギリスで水族館ブームが始まったのはフィリップ・ヘンリー・ゴスで、彼はロンドン動物園に最初の公立水族館を創設し、魚を飼育した。この水族館は後にフィッシュ・ハウスとして知られるようになった。^[18]ゴスは「アクアリウム」という言葉を造り出し、1854年に著書『水族館：深海の驚異を解き明かす』の中でこの用語を選んだ（「アクアティック・ビバリウム」や「アクア・ビバリウム」の代わりに） 。^[2]この本でゴスは主に海水水槽について論じた。^[19] 1850年代、イギリスでは水族館が流行した。^[20] 水槽の設計と水質維持技術はウォリントンによって開発され、後にウォリントンはゴスと協力し、水槽の水の組成を批判的に検討した。エドワード・エドワーズは1858年の特許で、水がゆっくりと下の貯水槽に循環する「暗水室傾斜後部水槽」というガラス張りの水槽を開発した。^[21]

ドイツ人もすぐにイギリス人に匹敵するほど興味を持つようになった。1854年、匿名の著者がイギリスの海水水槽に関する2つの記事を出版した。1つは「Die Gartenlaube (The Garden House)」で、もう1つは「Der Ocean auf dem Tische (The Ocean on the Table)」と題された。しかし、1856年には「Der See im Glase (The Lake in a Glass)」が出版され、内陸地域では維持がはるかに容易な淡水水槽について論じられた。^[22] 1862年、イギリスでの熱狂が去ったために破産したウィリアム・アルフォード・ロイドは、ハンブルクのグリンデル・ダムトールに移り、ハンブルク水族館で循環システムと水槽の設置を監督した。^[要出典] 1870年代には、ドイツで最初のアクアリスト協会がいくつか設立された。 ^[23]米国もすぐにそれに続いた。 1858年に出版されたヘンリー・D・バトラーの『The Family Aquarium』は、アメリカで最初に書かれた水族館に関する本の一つである。^[24]同年7月の『 The North American Review』によると、ウィリアム・スティムソンは最初の機能的な水族館のいくつかを所有していた可能性があり、7つか8つあったという。 ^[25]アメリカで最初の水族館協会は1893年にニューヨーク市で設立され、その後他の協会も続いた。^[23] 1876年10月に創刊された『New York Aquarium Journal』は、世界初の水族館雑誌と考えられている。^[26]

イギリスのヴィクトリア朝時代には、家庭用水槽の一般的なデザインは、前面がガラスで、他の側面が木製（ピッチコーティングで防水）で、底部はスレート製で、下から加熱されていました。^[28]すぐに、金属フレームのガラス製タンクなど、より高度なシステムが導入され始めました。^[28] 19世紀後半には、壁に水槽を吊るしたり、窓の一部として取り付けたり、鳥かごと組み合わせたりするなど、さまざまな水槽のデザインが模索されました。^[29]

1908年頃、電気ではなく流水で動く最初の機械式水槽用エアポンプが発明されました。^[30]エアポンプの趣味への導入は、趣味の発展における極めて重要な瞬間であったと、何人かの趣味の歴史家は考えています。^[31]

第一次世界大戦後、家庭に電気が供給されるようになると、水槽はより広く普及した。電気によって人工照明が可能になっただけでなく、水のエアレーション、濾過、加温も可能になった。^[32]当初、アマチュアアクアリストは在来種の魚（金魚を除く）を飼っていたが、海外からの外来種が手に入るようになったことで、水槽の人気がさらに高まった。^[33]海外から魚を輸入するためには、様々な素材でできた水差しが使用され、エアレーションには自転車のフットポンプが使われた。 ^[34] 1950年代にはプラスチックの輸送用バッグが導入され、魚の輸送が容易になった。^[35]最終的に航空貨物が利用できるようになり、遠方から魚を輸入できるようになった。^[11]ハーバート・R・アクセルロッドが始めた人気出版物の影響で、さらに多くの愛好家が魚の飼育を始めた。^[36] 1960年代には、金属フレームは腐食のために海洋水槽の設置がほぼ不可能になりましたが、タールとシリコンシーラントの開発により、カリフォルニア州ロサンゼルスのマーティン・ホロウィッツが初めて全面ガラス製の水槽を製作しました。フレームは、純粋に美観上の理由から残されました。^[28]

20世紀後半には、日本は水族館のデザイン形成においてますます重要な役割を果たすようになり、天野尚のアクアスケープデザインは、家庭用の水槽を単に魚の標本を展示する手段としてではなく、審美的に美しい構成物として扱うよう魚飼育者に影響を与えました。^[37]

米国では、1996年の時点で、水槽の飼育は切手収集に次いで2番目に人気のある趣味です。^[38] 1999年には、推定960万の米国世帯が水槽を所有していました。^[39] 2005/2006年のAPPMA全国ペット所有者調査の数字によると、アメリカ人は約1億3900万匹の淡水魚と960万匹の海水魚を飼っています。^[40]ドイツの水槽で飼育されている魚の数は、少なくとも3600万匹であると推定されています。^[38]この趣味は、ヨーロッパ、アジア、北米で最も熱狂的な支持を得ています。米国では、アクアリストの40％が2つ以上の水槽を飼育しています。^[41]

時が経つにつれ、水族館を訪れることで水生生物を観察する人々のストレスが軽減され、気分も改善されるという有用性が認識されるようになってきました。 ^{[42] [43]}研究によると、水族館を持つことには、ストレスの軽減、血圧や心拍数の改善、睡眠の質の向上、不安や痛みの軽減、興奮した子供の治療、アルツハイマー病の治療、生産性の向上など、多くの健康上の利点があります。

最初の近代的なガラス製水槽は、19世紀にロバート・ウォリントンによって開発されました。^[44]ビクトリア朝時代のガラス製水槽は、一般的にスレートまたは鋼鉄の底を備えており、その下を直火の熱源で加熱することができました。これらの水槽では、ガラスパネルが金属フレームで取り付けられ、パテで密閉されていました。金属フレームの水槽は、1960年代半ばまで販売されていましたが、その時点で現代のシリコン密閉スタイルに取って代わられました。アクリル製水槽は、1970年代に初めて一般に販売されました。ガラスとアクリルの両方の利点を兼ね備えた合わせガラスが使用されることもあります。 ^[45] 今日、ほとんどの水槽は、100%シリコーンシーラントで接着されたガラス板で構成されており、^[46]装飾のために上下の端にプラスチックフレームが取り付けられています。ガラス水槽は、約1,000リットル（260米ガロン、220英ガロン）までのサイズが標準です。しかし、ガラスは脆く、割れるまでにほとんど伸びませんが、一般的にはシーラントが最初に破損します。^{[45]水槽は、}直方体、六角形、角に収まるように角度が付けられたもの（L字型）、弓形（前面が外側に曲がっている）など、さまざまな形で作られています。 ^[47]金魚鉢は、一般的にプラスチックまたはガラスで作られており、球形またはその他の丸い構成になっています。^[要出典]

ガラス水槽は、長年にわたり、多くの家庭や趣味のアクアリストの間で人気の選択肢でした。シリコンシーラントが長期にわたる防水シールを確保できるほど強力になると、構造フレームが不要になりました。ガラス水槽は、コストが低いだけでなく、アクリルよりも傷がつきにくいです。アクアリストがこれら 2 種類の水槽のどちらを購入するかを決める際、価格は主な考慮事項の 1 つですが、非常に大きな水槽の場合、価格差はなくなる傾向があります。^{[引用が必要]}

アクリル水槽は現在、ガラスの主な競合製品です。UV安定化が発明される前は、初期のアクリル水槽は光にさらされると時間の経過とともに変色していましたが、これはもう起こりません。アクリルは一般にガラスよりも強度があり、軽量で、ある程度の断熱性があります。寒冷な気候や環境では、熱帯温度を達成して維持するのが簡単で、水槽ヒーターの容量も少なくて済みます。^[48]アクリル溶解性セメントは、アクリルを直接融合するために使用されます。^[45]アクリルを使用すると、六角形の水槽などの珍しい形状を形成できます。^[28]アクリルはガラスよりも傷がつきやすいですが、ガラスとは異なり、アクリルの傷は磨き落とすことができます。^[45]

大型水槽では、グラスファイバー強化プラスチックなどのより強い素材が使用されることもあります。しかし、この素材は透明ではありません。^[45]重量やスペースが問題にならない水槽には、鉄筋コンクリートが使用されます。コンクリートは、水によるコンクリートの分解を防ぐため、またコンクリートによる水の汚染を防ぐために、防水層でコーティングする必要があります。^[45]

合板は水槽を作るときにも使えます。合板を使う利点は、建設費が安く、重量が軽く、断熱性が高いことです。合板水槽の一般的な設置方法は、壁の中に設置することです。この場合、水槽を壁の中に沈めることによって合板の使用を隠すことができます。両者の間に断熱材を入れると、加熱された水槽の断熱に役立ちます。^[49]

水槽に使われる物には、コーヒーテーブル、シンク、トイレなどがある。^[50]もう一つの例は、アップル社のマッキントッシュコンピュータの殻から作られた水槽、マックアクアリウムである。^[51]近年、数十万ドルもする精巧な特注デザインの家庭用水槽がステータスシンボルとなっている。ニューヨークタイムズ紙によると、「裕福な人々にとって、見事な水槽は仲間を感心させる最後の確実な方法の一つである」とのことである。^[50]

クライゼル水槽（クライゼルはドイツ語で「コマ」または「ジャイロスコープ」の意味）は、クラゲや生まれたばかりのタツノオトシゴなどの繊細な動物を飼育するために設計された水平円筒形の水槽です。これらの水槽は、ポンプや水槽自体によって生き物が怪我をしないように、内部のハードウェアを最小限に抑えながら、ゆっくりとした円形の水流を提供します。 ^[52]水槽の側面には鋭角がなく、飼育されている動物が配管に近づかないようにしています。水槽に流入する水は穏やかな流れを生み出し、生き物を浮かせた状態にします。水はスクリーンを通って水槽から排出されるため、動物がポンプの取水口やオーバーフローラインに引き込まれません。^[要出典]

クライゼルタンクにはいくつかの種類があります。真のクライゼルでは、円形のタンクに円形の水中蓋が付いています。擬似クライゼルは「U」字型または半円形で、通常は蓋がありません。^[53] ストレッチクライゼルは「二重渦流」クライゼル設計で、タンクの長さは高さの少なくとも2倍です。タンクの両側に2つの下降流入口を使用すると、重力によってタンク内に2つの渦流が作成されます。中央に1つの下降流入口を使用することもできます。ストレッチクライゼルの上部は、蓋で開いたり閉じたりすることができます。タンクの側面のほぼ中央または側面の上部にスクリーンがある場合もあります。^[54]これらの設計を組み合わせることも可能です。円形のタンクを蓋やカバーなしで使用し、水面が循環流の延長として機能します。

もう一つの人気のセットアップは、ビオトープ水槽です。ビオトープ水槽は、特定の自然環境を再現したものです。最も人気のあるビオトープには、アマゾン川、リオネグロ川の淡水生息地、マラウイ湖とタンガニーカ湖のアフリカ地溝帯湖環境、オーストラリア、紅海、カリブ海の海水サンゴ礁などがあります。魚、植物、基質、岩、木材、サンゴ、その他の展示コンポーネントは、地元の自然環境と完全に一致している必要があります。このような環境を再現するのは難しい場合があり、ほとんどの「真の」ビオトープには、数種（1種だけではない場合もあります）の魚と無脊椎動物しかいません。^[要出典]

最後に、家庭向けの新しいコンセプトとして、壁掛け水槽があります。^[55]その一部はリビングアートマリンセンターに展示されています^[要出典]。

水槽は、1リットル（2.1米ポイント）未満の水が入った小さなガラスボウルから、ケルプの森などの生態系全体を収容する巨大な公共水族館までさまざまです。比較的大きな家庭用水槽は、温度やpHの急激な変動に耐え、システムの安定性を高めます。^[47]初心者のアクアリストは、小さな水槽で水質パラメータを制御することが難しい可能性があるため、最初は大きな水槽を検討することをお勧めします。^[56]

小型で濾過されていないボウル型の水槽は、現在ではほとんどの魚には不向きであると広く考えられています。水質を適切なレベルに保つために、水槽には少なくとも 2 種類の濾過装置(生物学的濾過と機械的濾過) が必要です。また、状況によっては、水質を最適化するために化学濾過も検討する必要があります。化学濾過は、活性炭を使用して、薬剤、タンニン、その他の既知の不純物を水から濾過することがよくあります。^[要出典]

100リットル（26米ガロン、22英ガロン）未満のリーフ水槽は、アクアリウム趣味の中で特別な位置を占めています。これらの水槽はナノリーフ（リーフキーピングで使用される場合）と呼ばれ、水量が40リットル（11米ガロン、9英ガロン）未満の小さな水槽です。^[57]

実用的な制限、特に水の重量（1リットルあたり1キログラム（8.345ポンド/米ガロン、10.022ポンド/英ガロン））と大型水槽の内部水圧（厚いガラスサイディングが必要）により、ほとんどの家庭用水槽の容量は最大でも約1立方メートル（1000リットル、重量1,000kgまたは2,200ポンド）に制限されています。^[47]しかし、何千リットルもの水槽を製作しているアクアリストもいます。^[58]

大型の生物や環境を展示するために設計された公立水族館や海洋水族館は、家庭用水族館よりも大幅に大きくなることがあります。たとえば、ジョージア水族館には、6,300,000米ガロン（24,000,000 L）の水槽があります。^[59]

新しいトレンドは、ミニ水族館（150リットルまたは40ガロン未満）またはナノ水族館（75リットルまたは20ガロン未満）と呼ばれる非常に小さな水槽を持つことです。これらは淡水または海水のいずれかであり、小さいながらも自己完結型の生態系を展示することを目的としています。^{[60] [61] [62]}

典型的な趣味の水槽には、濾過システム、人工照明システム、空気拡散器とポンプ、そして水槽の住人に応じてヒーターまたはチラーが含まれています。多くの水槽には、蒸発を減らし、魚が水槽から出たり、他のものが水槽に入ったりするのを防ぐために、照明を内蔵したフードが組み込まれています。^[47]

生物濾過と機械濾過を組み合わせた水槽濾過システムは一般的です。これらはアンモニアを硝酸塩に変換するか（水生植物を犠牲にして窒素を除去する）、または時にはリン酸塩を除去します。濾過材には硝化を媒介する微生物が生息することがあります。濾過システムは家庭用水槽の中で最も複雑な構成要素となることがあります。^[63]

水槽用ヒーターは発熱体とサーモスタットを組み合わせたもので、飼育者が水温を周囲の空気よりも高い温度に調節できるようにします。一方、クーラーとチラー（冷却装置）は、冷水水槽など、室温が望ましい水槽温度よりも高い場所であればどこでも使用できます。^{[47]使用される} 温度計には、ガラス製アルコール温度計、外部に接着するプラスチックストリップ温度計、電池式のLCD温度計などがあります。 ^{[47]さらに、一部の飼育者は、}エアストーンまたはウォーターポンプに取り付けられたエアポンプを使用して、水の循環を高め、水面で十分なガス交換を行っています。波を起こすための造波装置も作られています。^[45]

水槽の物理的特性は、水槽デザインのもう 1 つの側面を形成します。サイズ、照明条件、浮遊植物と根付いた植物の密度、沼木の配置、洞窟や張り出しの作成、基質の種類、およびその他の要因 (部屋内での水槽の配置を含む) はすべて、水槽の住人の行動と生存に影響を与える可能性があります。^{[引用が必要]}

水槽は水槽台に置くことができます。水槽の重量があるため、台は水平であるだけでなく強度も必要です。水平でない水槽は変形したり、水漏れしたり、割れたりすることがあります。^[47]台には収納用のキャビネットが付いていることが多く、部屋の装飾に合わせてさまざまなスタイルが用意されています。シンプルな金属製の水槽台もあります。^{[47]ほとんどの水槽は}ポリスチレンの上に置いて、下地の表面や水槽自体の底にひび割れの原因となる凹凸がないかクッションする必要があります。^[47]ただし、一部の水槽にはアンダーフレームがあり、アンダーフレームは不要です。^[要出典]

水槽のもう一つの重要な考慮事項は、電気の使用です。水を温めるには費用がかかります。^[64]多くの水槽、特に生きた植物を入れている水槽には照明も必要です。初心者のアクアリストは、水槽の電気系統にも細心の注意を払い、水がコンセントに流れ込まないようにドリップループ付きの電源接続を設置する必要があります。^[65]

大量の水は、水槽を平衡状態から引き離す死や汚染の影響を薄めることで、水槽の安定性を高めます。水槽が大きいほど、そのような全身的ショックを吸収しやすくなります。なぜなら、その影響が薄められるからです。たとえば、11 リットル (3 米ガロン、2 英ガロン) の水槽で 1 匹の魚が死ぬと、システムに劇的な変化が生じますが、400 リットル (110 米ガロン、88 英ガロン) の水槽に他の魚がたくさんいる状態で同じ魚が死ぬと、わずかな変化しか生じません。このため、愛好家は、あまり注意を必要としない大型水槽を好むことが多いのです。

水槽では、いくつかの栄養サイクルが重要です。溶存酸素は、表面の水と空気の界面からシステムに入ります。同様に、二酸化炭素はシステムから空気中に放出されます。リン酸サイクルは、見落とされがちですが、重要な栄養サイクルです。硫黄、鉄、微量栄養素もシステム内を循環し、食物として入り、廃棄物として出ていきます。窒素サイクルを適切に処理し、十分にバランスのとれた食物供給と生物学的負荷を考慮することで、これらの他の栄養サイクルをほぼ平衡に保つことができます。

魚の健康を保つためには、水槽を定期的にメンテナンスする必要があります。毎日のメンテナンスでは、魚にストレスや病気の兆候がないか確認します。^[66]また、アクアリストは、水質が良く、濁ったり泡立ったりしていないこと、水温が水槽に住む魚の種類に適していることを確認する必要があります。

典型的な週ごとのメンテナンスには、砂利や、水槽に底床がある場合はその底床を掃除しながら、約 10～30% 以上の水を交換することが含まれますが、水槽をある程度自給自足にすることで、これを完全に回避している人もいます。適切な器具で砂利を「掃除機で吸い取る」ことで、交換する水を取り除くのは良い習慣です。これにより、底床に溜まった食べ残しやその他の残留物を取り除くことができます。^[67]多くの地域では、水道水には魚に害を及ぼす化学物質が含まれているため、魚が住むには安全ではないと考えられています。^{[68]これらの地域の水道水は、塩素や}クロラミンを除去し、存在する重金属を中和する製品など、適切な水質調整剤で処理する必要があります。水槽と交換水の両方の水質をチェックして、魚種に適していることを確認する必要があります。

水の溶質含有量は、水質状態の最も重要な側面であると考えられます。総溶解固形物やその他の成分は、基本的な水の化学組成に大きく影響し、したがって生物が環境と相互作用する方法にも影響するからです。塩分含有量、つまり塩分濃度は、水質状態の最も基本的な尺度です。水槽には、湖や川の環境をシミュレートする淡水(塩分濃度 500 ppm 未満)、河口など、淡水と塩水の中間の環境をシミュレートする汽水(塩分濃度 500 ～ 30,000 ppm)、および海洋環境をシミュレートする塩水または海水(塩分濃度 30,000 ～ 40,000 ppm) があります。まれに、塩水生物を飼育するための特殊なタンクで、より高い塩分濃度が維持されることもあります。

海水は通常アルカリ性ですが、淡水のpH（アルカリ度または酸性度）はより変動します。硬度は全体的な溶解ミネラル含有量を測定します。硬水または軟水のどちらかが好まれる場合があります。硬水は通常アルカリ性ですが、軟水は通常中性から酸性です。^[69] 溶解有機含有量と溶解ガス含有量も重要な要素です。

家庭でアクアリウムを楽しむ人は、通常、地元の水道網から供給される水道水を水槽に注ぎます。水道水は、塩素処理された水道水が配管されている地域では使用できません。以前は、水を 1 日か 2 日放置するだけで、塩素を消散させる時間を与えて水を「調整」することができました。^[69]しかし、現在ではクロラミンがより頻繁に使用され、水から容易には消えません。塩素やクロラミンを除去するように配合された水質調整剤だけで、水槽での使用に適した水にすることができます。汽水または海水水槽では、市販の塩と他のミネラルの混合物を追加する必要があります。

アクアリストの中には、水槽に入れる前に水のアルカリ度、硬度、有機物やガスの溶解量を調整する人もいます。これは、重曹などの添加剤でpHを上げることで実現できます。^[69]アクアリストの中には、使用前に脱イオン化または逆浸透で水をろ過または浄化する人もいます。対照的に、大量の水を必要とする公共の水族館は、処理レベルを下げるために、自然の水源（川、湖、海など）の近くに設置することがよくあります。一部の愛好家は、藻類スクラバーを使用して水を自然にろ過します。^[要出典]

水温は、熱帯水と冷水という2つの最も基本的な水槽の分類を決定します。ほとんどの魚や植物種は限られた温度範囲にしか耐えられません。平均水温が約25℃（77℉）の熱帯水族館の方がはるかに一般的です。温帯または冷水水族館は、より涼しい環境に適した魚のためのものです。温度の一貫性は範囲よりも重要です。ほとんどの生物は突然の温度変化に慣れていないため、ショックを引き起こし、病気につながる可能性があります。^[69]水温はサーモスタットとヒーター（またはクーラー）で調節できます。

水の動きも、自然の生態系をシミュレートする上で重要です。アクアリストは、水槽の生き物に応じて、静水から急流まで、あらゆる水流を好む場合があります。水の動きは、エアポンプやパワーヘッドによるエアレーション、および内部の水流の慎重な設計 (濾過システムの流入および流出ポイントの位置など) によって制御できます。

アクアリストにとって最大の関心事は、水槽の生物が出す廃棄物の管理である。魚、無脊椎動物、真菌、一部の細菌は窒素廃棄物をアンモニア（水中でアンモニウムに変わる）の形で排泄し、その後窒素循環を経るか、ゼオライトを通過させて除去する必要がある。^{[70]アンモニアは、}糞便やその他の残骸を含む植物や動物の物質の分解によっても生成される。窒素廃棄物は、高濃度になると魚やその他の水槽の生物にとって有毒になる。^{[69] [ページが必要]}野生では、魚の周囲にある大量の水がアンモニアやその他の廃棄物を希釈する。魚を水槽に入れると、タンクを循環させて廃棄物を除去しない限り、閉鎖された環境で廃棄物がすぐに有毒濃度に達する可能性がある。^{[69] [ページが必要] [71]}

バランスの取れた水槽には、水槽内の他の生物の老廃物を代謝して窒素循環の一部を再現できる生物がいる。硝化細菌（ニトロソモナス属）と呼ばれる細菌は窒素老廃物を代謝する。硝化細菌は水中のアンモニアを捕らえ、それを代謝して亜硝酸塩を生成する。^[要出典]亜硝酸塩は高濃度では魚類にとって有毒である。別の種類の細菌（ニトロスピラ属）は亜硝酸塩を毒性の低い物質である硝酸塩に変換する。（以前はニトロバクター属細菌がこの役割を果たすと考えられていた。生物学的には理論的にはニトロスピラ属と同じニッチを埋めることができるが、最近、既存の水槽内にニトロバクター属は検出可能なレベルで存在しないのに対し、ニトロスピラ属は豊富に存在することが判明した。）^[要出典]ただし、窒素循環を「活性化」するためのキットとして販売されている市販製品には、依然としてニトロバクター属が含まれていることが多い。^[要出典]

水生植物は、アンモニアと硝酸塩を代謝することで窒素廃棄物も除去します。植物が窒素化合物を代謝すると、水から窒素を取り除き、それを使って、すでに水中に溶けているアンモニア駆動型プランクトンよりもゆっくりと分解するバイオマスを構築します。愛好家の中には、酸素の少ない環境に生息するバクテリアを利用する「無酸素濾過」を使用する人もいます。^[72]

水槽内の窒素循環は、完全な循環の一部に過ぎません。窒素はシステムに追加されなければならず（通常は水槽の生物に与える餌を通して）、そのプロセスの最後には硝酸塩が水中に蓄積されるか、植物のバイオマスに結合します。水槽の飼育者は、硝酸塩の濃度が上昇したら水を取り除くか、硝酸塩から成長した植物を取り除く必要があります。

趣味の水槽では、廃棄物を適切に脱窒するのに十分なバクテリアの数が足りないことがよくあります。この問題は、2 つの濾過ソリューションで対処されることが多いです。活性炭フィルターは窒素化合物やその他の毒素を吸収し、生物学的フィルターはバクテリアのコロニー形成を促進するように設計された媒体を提供します。活性炭やアンモニア吸収樹脂などの他の物質は、細孔が詰まると機能しなくなるため、これらのコンポーネントは定期的に交換する必要があります。

新しい水槽では、有益なバクテリアが不足しているため、窒素循環に関連する問題が発生することがよくあります。^[73]そのため、魚を入れる前に淡水を熟成させる必要があります。これには、「魚なしサイクル」、「サイレントサイクル」、「スロー成長」という3つの基本的なアプローチがあります。

魚なしサイクルでは、バクテリアの餌として、魚のいない水槽に少量のアンモニアを加えます。このプロセス中、進行状況を監視するために、アンモニア、亜硝酸塩、硝酸塩のレベルがテストされます。「サイレント」サイクルは、基本的に、水槽に成長の早い水生植物を密集させて窒素を消費させ、必要なバクテリアの集団が成長する時間を与えるだけです。逸話的な報告によると、水生植物は窒素廃棄物を非常に効率的に消費できるため、従来のサイクル方法で見られるアンモニアと亜硝酸塩のレベルの急上昇は大幅に減少するか、消えます。「スロー グロース」では、6 ～ 8 週間かけて魚の個体数をゆっくりと増やし、魚の排泄物の増加に合わせてバクテリアのコロニーが成長して安定する時間を与えます。この方法は、通常、アンモニアと亜硝酸塩の急上昇に耐えられる、より丈夫な魚の小さなスターター ポピュレーションを使用して行われます。魚は、恒久的に生息させるか、後で希望する居住者と交換することを意図しています。

最大のバクテリアの個体群は、水の流れが速く、バクテリアの成長に利用できる表面積が豊富なフィルター内に生息するため、効果的で効率的なろ過が不可欠です。フィルターを激しく洗浄すると、水槽の生物学的バランスが著しく乱れることがあります。そのため、バクテリアの個体群を維持しながら、硝酸塩の問題の原因となる有機物を除去するために、水槽の水を入れた屋外のバケツで機械式フィルターをすすぐことをお勧めします。別の安全な方法としては、各メンテナンスでフィルター メディアの半分だけを洗浄するか、フィルターを 2 つ使用して一度に 1 つだけを洗浄します。

生物負荷、またはバイオロードは、水槽の生態系に生息する生物が与える負荷の尺度です。生物負荷が高いと水槽の生態系がより複雑になり、平衡が崩れやすくなります。生物負荷に対するいくつかの基本的な制約は、水槽のサイズによって異なります。水の表面積によって酸素の摂取量が制限されます。バクテリアの個体数は、それらがコロニーを形成するために利用できる物理的なスペースによって異なります。物理的には、水槽に収まる植物や動物のサイズと数は限られており、それでも動き回れる余地はあります。生物学的には、生物負荷は、水槽の容積に比例した生物の腐敗率を指します。水槽に植物を追加すると、魚の排泄物を植物栄養素として吸収するのに大いに役立つ場合があります。水槽に魚を入れすぎることはありますが、植物が多すぎても害はありません。植物の葉などの腐敗した植物材料は、すぐに取り除かなければ、これらの栄養素を水槽に戻す可能性があります。バイオロードは、水槽のバイオフィルター濾過システムによって処理されます。

制限要因には、酸素の可用性と濾過処理が含まれます。アクアリストは、水槽で飼育できる魚の数を概算するための経験則を持っています。以下の例は、小型の淡水魚に関するものですが、大型の淡水魚やほとんどの海水魚には、はるかに余裕のある余裕が必要です。

• 成魚の体長3cmにつき水4リットル（つまり、体長6cmの魚には約8リットルの水が必要）。^[74]
• 成魚の体長は表面積30平方センチメートルあたり1センチメートル。 ^[75]
• 成魚の長さ1インチ/米ガロンの水^[74]
• 成魚の体長1インチあたり表面積12平方インチ。^[75]

経験豊富なアクアリストは、これらのルールをあまり厳密に適用しないよう警告しています。なぜなら、成長率、活動レベル、社会行動、濾過能力、植物の総バイオマスなど、他の重要な問題が考慮されないからです。^{[76]単に長さではなく、1ガロンの水あたりの魚の全体的な質量とサイズを適用する方が良いでしょう。これは、異なるサイズの魚がまったく異なる量の排泄物を生産するためです。最大容量を確立するには}、試行錯誤のアプローチに従って、ゆっくりと魚を追加し、時間の経過とともに水質を監視することが重要です。

変数の1つは魚の違いです。小型魚は大型魚よりも体重1グラムあたりの酸素消費量が多いです。ラビリンスフィッシュは大気中の酸素を呼吸できるため、それほど多くの表面積を必要としません（ただし、これらの魚の中には縄張り意識が強く、混雑を好まないものもあります）。また、バルブは同サイズのテトラよりも多くの表面積を必要とします。 ^[69]

表面での酸素交換は重要な制約であり、水槽の表面積が重要となる。一部のアクアリストは、同じ表面積の浅い水槽よりも深い水槽の方が魚を飼える数が多くなるわけではないと主張する。容量は表面の動きとエアレーションなどの水循環によって向上させることができ、酸素交換だけでなく老廃物の分解率も向上する。^[69]

廃棄物の密度も別の変数です。溶液中での分解は酸素を消費します。酸素は暖かい水では溶けにくくなります。これは諸刃の剣です。温度が上がると魚がより活発になり、より多くの酸素を消費するからです。^[69]

生物負荷/化学物質の考慮に加えて、アクアリストは魚同士の相性も考慮します。たとえば、捕食性の魚は通常、小さくて受動的な種とは一緒に飼育されませんし、縄張り意識のある魚は群れを作る種の水槽仲間としては不適切であることが多いです。さらに、魚はサイズに合った水槽を与えられた方がうまくやっていく傾向があります。つまり、大きな魚には大きな水槽が必要で、小さな魚は小さな水槽でうまくやっていくことができます。最後に、水槽は過密状態になることもありますが、魚が多すぎるということはありません。言い換えれば、濾過能力、酸素負荷、水に関しては水槽が適切であっても、混みすぎて魚が不快に感じることがあります。^[要出典]

水草を植えた淡水水槽では、光の持続時間と質、水草の量、CO2 レベル、栄養素のバランスを保つことも重要です_。水槽の魚の量も栄養素のレベルに影響します。一定の光量に対して、水草の数や水草の成長を支えるのに十分な CO2 が不足し_、水槽内のすべての栄養素を消費してしまうと、藻が繁殖してしまいます。この藻を駆除するために水槽に魚や無脊椎動物を導入することはできますが、理想的な解決策は、上記の要因の最適なバランスを見つけることです。CO2 を補給する_こともできますが、^{[77]その量は慎重に調整する必要があります。CO2}_が多すぎると魚に害を及ぼす可能性があるためです。^{[オリジナル研究? ]}

古代の屋外の池やガラス瓶から、現代​​の水族館は幅広い専門システムへと進化しました。個々の水族館のサイズは、小さな魚 1 匹を飼育できる小さなボウルから、海洋生態系全体をシミュレートできる巨大な公共水族館までさまざまです。 [^要出典]

水槽を分類する方法の1つは、塩分濃度によるものです。淡水水槽は低コストのため最も人気があります。^[78]海水水槽の設置と維持には、より高価で複雑な設備が必要です。 海水水槽では、魚種に加えて、さまざまな無脊椎動物が飼育されることがよくあります。 ^{[63] [78]} 汽水水槽は、海水魚飼育と淡水魚飼育の両方の要素を兼ね備えています。^{[78]汽水水槽で飼育される魚は、通常、}マングローブ湿地や河口など、塩分濃度の異なる生息地から来ています。これらのタイプには、サンゴを飼育する通常はより小さな海水水槽であるリーフアクアリウムなどのサブタイプが存在します。^[78]

もう一つの分類は温度範囲によるものです。熱帯魚は色鮮やかである傾向があるため、多くのアクアリストは熱帯水族館を選びます。 ^[78]しかし、世界中の温帯地域の魚を含む冷水水族館も人気があります。^[78]

水槽は、その種の選定によって分類される。コミュニティ水槽では、いくつかの非攻撃的な種が平和に暮らしている。これらの水槽では、魚、無脊椎動物、植物はおそらく同じ地理的地域に由来しているのではなく、同様の水質条件と互いに対して耐性を持っている。対照的に、攻撃的な水槽では、他の魚に対して攻撃的になる可能性のある、または攻撃によく耐えることができる限られた数の種が飼育されている。海水水槽やシクリッドを飼育する水槽を管理するほとんどのアクアリストは、飼育時に種の攻撃性を考慮する必要がある。標本水槽では通常、1 種類の魚種と、植物（魚種の自然環境に生息するものもある）および自然生態系を模した装飾のみが飼育される。このタイプは、極端な例としてデンキウナギなど、他の魚と共存できない魚に有効である。この種の水槽の中には、繁殖用の成魚を飼育するためだけに使われるものもある。^[要出典]

ビオトープ水槽は、種の選択に基づいた別のタイプです。この水槽では、水族館員が特定の自然生態系をシミュレートしようとし、その生態系で見られる魚、無脊椎動物、植物、装飾、水の状態をすべて集めます。公共水族館では、このアプローチがよく使用されます。ビオトープ水槽は、野生での観察体験をシミュレートします。通常、水槽の住人にとって可能な限り健康的な人工環境として機能します。^{[引用が必要]}

ほとんどの公立水族館には、いくつかの小さな水槽と、家庭のアクアリストには大きすぎる水槽があります。最大の水槽には数百万ガロンの水が入り、サメやシロイルカなど、家庭の水槽では通常適切に飼育できない大型の種を飼育できます。イルカ水族館はイルカ専用の水族館です。カワウソやペンギンなどの水生動物や半水生動物も公立水族館で飼育されることがあります。公立水族館は、海洋哺乳類公園やマリンパークなどのより大規模な施設に含まれていることもあります。これらは世界中で非常に人気がありますが、特に中東で新たに出現しています。

バーチャル水族館は、3Dグラフィックスを使用してパソコン上に水族館を再現するコンピュータプログラムです。泳ぐ魚はリアルタイムでレンダリングされますが、水槽の背景は通常は静止しています。水槽の底にある物体は、魚がその前と後ろの両方を泳いでいるように見えるように単純な平面にマッピングされる場合がありますが、そのような物体の全体的な形状の比較的単純な3Dマップを使用して、光と水面の波紋がリアルな影を落とすことができる場合があります。^{[79]泡や水の音はバーチャル水族館では一般的であり、}スクリーンセーバーとしてよく使用されます。

通常、魚の種類ごとに数を選択でき、ヒトデ、クラゲ、タツノオトシゴ、さらにはウミガメなどの他の動物も含まれることが多い。バーチャル水族館ソフトウェアを制作しているほとんどの企業は、インターネットダウンロードを通じて他の種類の魚も販売している。水族館にある他のオブジェクトも、一部のソフトウェアでは追加したり並べ替えたりできる。例えば、気泡で開閉する宝箱やシャコガイ、上下に動くダイバーなどだ。通常、ユーザーがガラスをタップしたり、上部に餌を入れたりできる機能もあり、どちらも魚が反応する。ユーザーが魚やその他のオブジェクトを編集して新しい種類を作成できる機能を備えたものもある。

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• アーネスト・インガソル(1920)。「水族館」 。アメリカーナ百科事典。