リーフ水族館

リーフ水槽またはリーフタンクは、生きたサンゴやその他の海洋無脊椎動物、および熱帯のサンゴ礁環境を維持する役割を果たす魚を目立つように展示する海洋水槽です。リーフ水槽には、適度に強い照明、乱流水、魚のみの海洋水槽よりも安定した水質が必要であり、どのサンゴ礁動物が適切で互いに相性が良いかについて慎重に考慮されます。

リーフ水槽は、生物に加えて、次のようないくつかの要素で構成されています。

• 展示用水槽：家畜を飼育し、展示する主な水槽。
• スタンド: スタンドを使用すると、ディスプレイ タンクを目の高さに配置することができ、アクセサリ コンポーネントを保管するスペースも確保できます。
• サンプ: 機械設備を保管する付属タンク。リモート サンプにより、ディスプレイ タンクをすっきりと整頓できます。
• リフュージウム: 有益な大型藻類や微生物の培養専用の補助タンク。リフュージウムとサンプは、区画を区切る仕切りシステムを備えた 1 つのタンクに収容されることがよくあります。
• 照明: 飼育者にはいくつかの照明オプションが用意されており、飼育するサンゴの種類に合わせて調整されます。
• キャノピー: キャノピーには照明器具が収納されており、給餌やメンテナンスのためにタンクにアクセスすることができます。
• 濾過と水の移動: リーフ水槽では、さまざまな濾過と水の移動方法が採用されています。かさばる機器は、多くの場合、サンプに収納されます。

「リーフ レディ」または単に「ドリル加工」されたタンクがよく使用されます。このタイプのタンクでは、背面のガラスに穴が開けられており、水がサンプまたはリフュージウムに排出されます。

これらの排水管は通常、排水スタンドパイプと水戻り管を囲むプラスチックまたはガラス製のオーバーフロー装置に収納されています。表面水はオーバーフローを越えてスタンドパイプを下り、PVCパイプを通ってサンプに流れ込みます。サンプを通過した後、水は戻り水ポンプによって 2 番目の穴から水槽に押し出されます。

あるいは、標準的な非掘削水槽では、外部の「ハンギング」オーバーフローを採​​用し、連続サイフォンを介して水をサンプに供給します。

水槽は通常ガラスかアクリルで作られる。アクリルは光学的に透明で軽く、穴あけが簡単という利点がある。欠点としては傷がつきやすく、反り返りやすく、上部の支柱があるため上からのアクセスが制限されることが多い。ガラス水槽は重いが傷がつきにくい。エポキシコーティングされた合板などの他の材料は勤勉なDIY愛好家によって使用されているが、これらの材料は通常、より大きな水槽の建設にのみ使用される。^[1]

リーフアクアリウムの主な生物学的濾過は、通常、既存のリーフ周辺のさまざまな熱帯地域から採取したライブロック、または最近ではフロリダ産の養殖岩を使用することから得られます。 ^[2]一部のリーフキーパーは、いわゆるディープサンドベッド（DSB）も使用します。^{[3]これらは、不完全な}窒素循環の老廃物である硝酸塩の削減を助け、生物学的濾過を強化するためによく使用されます。ディープサンドベッドに反対する人は、「裸の底」または「吊り下げられたリーフ」を好む場合があります。これにより、硝酸塩を生成する蓄積されたデトリタスをより簡単に除去できます。 この生物学的濾過は、通常、プロテインスキマーによって補完されます。 プロテインスキマーは、空気を水流に導入してマイクロバブルを生成する泡分画プロセスを使用します。 有機廃棄物はこれらのマイクロバブルの表面に付着し、リアクター表面から取り外し可能なカップに溢れ出ると除去されます。 一緒に使用されるこれらの要素のグループは、最初に考案された都市にちなんで名付けられた ベルリン方式の特徴です。

近年、ベルリン方式にはリフュージウムが補足されることが多い。リフュージウムには、硝酸塩の削減や天然の食料源の提供など、多くの利点がある。リフュージウムには通常、 Caulerpa proliferaまたはchaetomorphaeまたはその両方を含む2 つの主な大型藻類が収容される(これら 2 つの株は胞子を形成せず、根を張って成長して繁殖することが知られているため)。大型藻類が使用される理由は 2 つある。硝酸塩、リン酸塩、鉄などの余分な栄養素を水中から除去することと、有益な微生物相と動物相 (動物プランクトン) を維持することである。小型無脊椎動物 (カイアシ類と端脚類) には捕食者のいない成長空間が与えられ、展示水槽に戻されるとサンゴや魚の餌となる。魚専用のシステムで使用される従来の機械的/生物学的濾過の組み合わせは、フィルターがデトリタスを捕捉し、多くの繊細なサンゴを成長阻害または死滅させる可能性のある硝酸塩を生成するため、使用されない。活性炭による化学ろ過は、水の変色を除去したり、溶解物質（有機物など）を除去してサンゴ礁システムの水を浄化したりする必要がある場合に使用されます。

サンゴ礁水槽では、サンゴの種類によって必要な流量が異なるため、水の流れが重要です。現在、多くの愛好家が水の入れ替え率を 10 倍にすることを提唱しています。10 x 水槽容量 (ガロン単位) = 必要な流量 (1 時間あたりガロン単位) で、これは数学的には 6 分ごとに水槽の水が完全に入れ替わることに相当します。これは多くの例外を伴う一般的なルールです。キノコサンゴやポリプサンゴなどの一部のサンゴは、繁殖するのにほとんど流量を必要としません。逆に、ブレインコーラル、バブルコーラル、エレガンスコーラル、カップコーラル、トーチコーラル、トランペットコーラルなどの大きなポリプの石質サンゴは中程度の流量を必要とし、ミドリイシ類、モンティポーラ、ハマサンゴ、ポシロサンゴなどの小さなポリプの石質サンゴは、サンゴ礁の先端近くの浅瀬で砕ける波を模倣した、激しく乱れた状態を必要とします。水槽内の水ポンプの向きは、流速に大きな影響を与えます。多くのサンゴは、現在のエリアの水の流れが満足のいくものでない場合、徐々に水槽内の別のエリアに移動します。

「流速はガス交換速度を決定するための重要な指標であるため、回転率はサンゴがどれだけ速く呼吸し光合成するかを伝えるのにほとんど役立ちません。」^[4]

リーフ対応水槽は、サンプから水を戻すポンプから、必要な水の動きの少なくとも一部を得ています。この水流は通常、他の戦略によって増強されます。一般的な戦略は、展示水槽内に複数のパワーヘッドを配置することです。パワーヘッドは、単に層流または狭い一方向の水流を生成する小型の水中ポンプです。水槽内にパワーヘッドがあることが展示の美観に合わない場合は、水槽のオーバーフロー部に小さな穴を開けてパワーヘッドの大部分を隠し、小さな漏斗状の注ぎ口だけを水槽内に見えるようにすることができます。波タイマーを使用してポンプのオン/オフを交互に切り替え、ポンプ同士または水槽のガラスに向けることで、水槽内に乱流を作り出すことができます。これらのパワーヘッドを使用することの欠点は、展示水槽が乱雑になること、過剰な熱が発生しやすいこと、および層流の水流が生成されることなどが挙げられます。もう 1 つの方法は、メイン タンクからポンプに水を引き込み、1 つ以上のリターンを介して水槽に水を戻して水の乱流を発生させるクローズド ループです。新しい水中プロペラポンプが人気を集めており、パワー ヘッドの強力な層流力なしで大量の乱流水流を生成できます。プロペラ ポンプはパワー ヘッドよりもエネルギー効率に優れていますが、初期投資額が高くなります。

もう一つの最近の方法は、環流水槽です。環流水槽は、水槽の中央にある仕切りを通して水の勢いを最大限に引き出します。仕切りによって、水の動きに対する摩擦がほとんどない領域を提供する、開放的で障害のない空間が残ります。環流を利用して水の勢いをつけることは、水の流れを増やす効率的な方法であり、サンゴの呼吸と光合成に有益です。^[4]

水の流れはサンゴに食物を運ぶために重要です。なぜなら、食物を光合成に完全に依存しているサンゴはいないからです。水がサンゴの上を流れると、酸素が運ばれ、ガスが除去され、物質が剥がれ落ちるガス交換が起こります。水の流れはサンゴの表面温度を下げることで、熱ショックや損傷のリスクを軽減するのに役立ちます。水面近くに生息するサンゴの表面温度は、赤外線放射により周囲の水よりも大幅に高くなることがあります。^[5]

より新しく優れた技術の登場、強度の増加、スペクトルの拡大により、検討すべき選択肢は数多くあります。

水槽のサンゴの多く、あるいはほとんどは、組織内に褐虫藻と呼ばれる共生藻類を含んでいます。これらの褐虫藻は光合成を行うために光を必要とし、次にサンゴが食料として利用する単糖を生成します。愛好家にとっての課題は、サンゴ組織内で褐虫藻の繁栄を維持するために光合成を可能にするのに十分な光を提供することです。これは十分に単純なことのように思えますが、実際には非常に複雑な作業であることが判明する場合があります。

キノコサンゴやポリプサンゴなどの一部のサンゴは、繁殖するのにほとんど光を必要としません。逆に、ブレインコーラル、バブルコーラル、エレガンスコーラル、カップコーラル、トーチコーラル、トランペットコーラルなどの大きなポリプの石質サンゴは中程度の光量を必要とし、ミドリイシ、モンティポーラ、ハマサンゴ、ポシロサンゴなどの小さなポリプの石質サンゴは高強度の照明を必要とします。

さまざまなタイプのうち、最も人気のある水槽照明は、メタルハライドランプ、超高出力（VHO）、コンパクト蛍光灯、およびT5高出力照明システムです。かつては広く使用されていましたが、T12およびT8蛍光灯は強度が低いため、また水銀蒸気は限られた光スペクトルを生成するため、多くのサンゴ礁水槽アクアリストは使用を中止しました。

照明技術の最近の進歩により、水槽照明用のまったく新しい技術、発光ダイオード(LED) も利用可能になりました。LED 自体は新しいものではありませんが、この技術はごく最近になってようやく、ガスやフィラメント ベースの水槽照明システムの代替として考えられる品質のシステムを製造するために採用されました。この技術は新しいため比較的高価ですが、これらのシステムには従来の照明に比べていくつかの利点があります。初期費用ははるかに高くなりますが、他のシステムよりも消費電力が少なく寿命がはるかに長いため、長期的には経済的です。また、LED システムは数百個の非常に小さな電球でできているため、マイクロコンピューターで出力を制御して夜明けや日没をシミュレートできます。一部のシステムでは、月明かりや月の満ち欠けをシミュレートしたり、生成される光の色温度を変えたりすることもできます。さらに、一部のメーカーは、海洋水槽でサンゴの生命を維持するために、単一輝度と二重輝度の LED 照明システムを製造しています。

水槽照明の選択は、色温度（ケルビンで測定）、演色評価数（CRI）、光合成有効放射（PAR）、ルーメンなどの変数によって複雑になります。愛好家が利用できる電力出力は、わずか 9 W の蛍光灯から、眩しい 1000 W のメタルハライドランプまでさまざまです。照明システムでは、電球の種類によって生成される光出力も異なります。弱いものから強いものの順に並べると、T8/12 または通常出力ランプ、コンパクト蛍光灯と T5 高出力、VHO、メタルハライドランプになります。さらに複雑なことに、電気バラスト、磁気バラスト、パルス始動バラストなど、使用可能な バラストの種類が複数あります。

リーフタンクは通常、25〜28°C（77〜82°F）の温度に保たれます。急激な温度変化は、サンゴ礁の無脊椎動物や魚に特に有害となる可能性があるため、避ける必要があります。タンクの場所とタンク内の状態（暖房/空調など）に応じて、タンクにヒーターやチラーを設置することができます。ヒーターは比較的安価で、地元の魚屋で簡単に入手できます。アクアリストは、ヒーターなどの見苦しい機器を隠すためにサンプをよく使用します。一方、チラーは高価で、見つけるのがより困難です。多くのアクアリストにとって、チラーの代わりに、表面ファンを設置して家庭用エアコンを稼働させるだけで十分です。ファンは蒸発冷却によってタンクを冷却するため、水槽の水を頻繁に補充する必要があります。

石灰質炭酸カルシウム骨格 (CaCO ₃ ) を特徴とするイシサンゴは、多くの上級のサンゴ飼育者の注目の的となっています。これらのサンゴは、水質の化学組成、特にカルシウム、炭酸塩、pH の安定した最適なレベルの維持に特別な注意を払う必要があります。これらのパラメータは、追加の機器を必要とせずに、検査キットとカルシウムおよび pH 緩衝剤の頻繁な手動投与によって追跡および調整できます。あるいは、水質の電子監視機能を備えた小型の専用コンピュータを使用した自動化された方法が、カルシウムリアクターやカルクワッサーリアクターなどのいくつかのコンポーネントを介して水質の化学組成パラメータを制御するためによく使用されます。カルシウムリアクターは、砕いたサンゴの骨格が入った容器です。容器に二酸化炭素を注入して水を酸性化し、サンゴの骨格を溶かします。酸性化された CaCO _{3 を}多く含む溶液は、次にサンプに送り込まれます。余分な CO _{2 は}水から空気中に拡散し、後に CaCO _{3 が残ります。カルクワッサーは、水酸化カルシウム Ca(OH) 2}の水溶液です。カルク反応器は溶液を撹拌してサンプに注入し、Ca(OH) _{2 が}溶解した CO ₂と結合してCaCO _{3 を}生成します。これらのコンポーネントは、酸性のカルシウム反応器排水またはアルカリ性のカルクワッサー排水による pH の危険な変化を防ぐためにコンピューターで制御する必要があります。

最適な水のパラメータは次のとおりです。

• 塩分濃度: 1.022～1.025 sgまたは30～34 ppt
• 温度: 24～27 °C (297～300 K、76～80 °F、536～540 °R)
• アンモニア（NH ₃）：0ppm
• 亜硝酸塩（NO ₂ ⁻）：0 ppm
• 硝酸塩（NO ₃ ⁻）：0～10 ppm
• リン酸（PO ₄ ³⁻）：0～0.06 ppm
• pH : 8.2～8.6
• カルシウム（Ca ²⁺）：400～450 ppm
• アルカリ度: 7～12 dKH

微量元素は海洋生物や濾過によって枯渇する可能性がありますが、水を交換する際に補充することができます。

大量の導電性塩水、複雑な配管、および近接して設置された多数の電気機器は、人および財産の両方に重大な損害を与えるリスクを確実にもたらし、安全性に細心の注意を払う必要があります。すべての機器は、製造元の指示に従って使用する必要があります。電気機器は、可能な限り水面より上に配置し、常にドリップ ループを使用する必要があります。回路の制限を超えてはならず、すべての機器は漏電遮断器(GFCI) コンセントに接続する必要があります。これらはどの金物店でも購入でき、比較的簡単に取り付けることができます。プラグイン GFCI 電源タップも簡単に入手できます。水センサーを備えた家庭用モニタリング機器を家庭のアクアリストに適応させ、停電や水のあふれを所有者に警告するために使用することもできます。この機器により、潜在的な災害にタイムリーに介入することができ、頻繁に旅行する人にとってさらなる安心感が得られます。

ナノリーフは、通常140リットル（30英ガロン/ 37米ガロン）未満の海洋水槽の一種です。ナノリーフと通常のリーフを区別する正確な制限は、やや曖昧です。180リットル（40英ガロン/ 48米ガロン）未満であれば適格であると主張する人もいます。しかし、140リットル（30英ガロン/ 37米ガロン）が一般的に受け入れられている制限のようです。^[6]ナノリーフは、主にその小型化、メンテナンスのしやすさ、低コストの可能性から、近年、魚の飼育愛好家の間で非常に人気が高まっています。海洋水族館科学のこのニッチ分野への関心の高まりは、特殊な水槽フィルター、コンパクトな高輝度照明システム、小型の循環ポンプなどの特定の消費者向け製品に至るまで、いくつかの注目すべき貢献を促しました。このような機器により、アクアリストは多くの海洋生物が繁栄できる環境を維持できます。

これらの小型リーフ水槽に関する初期の言及は、1989 年に Albert J. Thiel の著書「Small Reef Aquarium Basics」で行われました。

ナノリーフは、タンク、スタンド、パワーコンパクトT5、T8、PLランプまたはメタルハライド照明、プロテインスキマー、UV殺菌装置、3段階以上のろ過装置、ヒーター、ウォーターポンプまたはパワーヘッドを含む完全なキットとして販売されることがよくあります。ただし、多くのナノリーフキーパーは、より強力なプロテインスキマーや照明などのより高品質の機器で水槽をアップグレードすることを決めています。

人気が高まっているもう 1 つの用語は、最小のナノリーフ水槽を指すために使用されるピコ リーフです。ほとんどのオンライン フォーラムの投票では、約 10 リットル (2.5 ガロン) 以下の範囲がピコ リーフとして設定されています。これらの極小水槽では、水量が少ないためにエラーの余地がほとんどないため、水交換と水質の化学変化に対する注意に関してさらに細心の注意が必要です。これらの極小水槽に魚を入れる場合は注意が必要です。あまりに多くの生物を入れると、老廃物を効率的に処理する水槽の能力が簡単にオーバーロードする可能性があるためです。最小のピコ リーフでは、魚を 1 匹でも入れないことをお勧めします。ピコ リーフは、多くの場合、ライブロック、丈夫なサンゴ、ヤドカリや巻貝などの小型無脊椎動物で構成されています。ピコ リーフ水槽の飼育により、サンゴがスペースを奪い合う化学的および物理的手段であるアレロパシーの程度がテストされています。このような集中した環境が出現する前は、たとえ少数の混合属のサンゴであっても、このような小さな共有水域を占有することは不可能であると考えられていました。^[7]

水量が少ないため水質の変動が起こりやすく、そのためナノリーフ水槽では水量の多い水槽に比べて水質に特別な注意を払う必要がある。経験豊富なリーフアクアリストの多くは、週に2回水質検査を行い、少なくとも毎週水を交換することを推奨している。^[8]特に、アンモニア、亜硝酸塩、硝酸塩、pH、塩分、アルカリ度、カルシウム、リン酸塩のレベルを注意深く監視する必要がある。ナノリーフの場合、わずかな温度変動など、水質のわずかな変化でも問題になる可能性があるが、大型水槽では水量が多いため、より安定した柔軟な環境が提供される。

ナノリーフでは、生物の選択にも特別な注意が必要です。考慮すべき主な要素が 2 つあります。生物学的負荷、つまり水槽が生物の排泄物を処理する能力と、種の適合性です。これらの問題は、大型水槽でも発生しますが、ナノ水槽ではさらに大きくなります。サンゴにとって安全で大型水槽で共存できると考えられている種でも、ナノ水槽では物理的に近接しているため、うまく育たない場合があります。このため、ハゼやクマノミなどの小型魚種は、比較的小型で、水槽内の他の生物と平和に共存できるため、人気のある選択肢となっています。

多くのナノリーフアクアリストは、水槽のディスプレイができる限り自然に見えることを望んでいるため、機械的ろ過方法をできるだけ使用しないことを選択しています。ナノリーフの主なろ過方法はライブロックとライブサンドです。これらはサンゴ礁から崩れた岩と砂の破片で、ナノリーフのより大きな生物が作り出す有機廃棄物の分解を助ける有益なバクテリアやその他の生物が生息しています。他のナノリーフアクアリストは、余分な廃棄物が硝酸塩に分解される前に、水槽から余分な廃棄物を取り除くためにプロテインスキマーなどの装置を使用しています。 ^[9]余分な廃棄物を機械的に取り除くと、硝酸塩レベルを低く保つために必要な水交換の頻度を減らすことができます。昼夜タイマーなどを使用して機械的フィルターの動作を遅らせると、無脊椎動物が自然に濾過摂食できるようになります。リフュージウムは、ケトモルファなどの大型藻類やライブロックを詰めて、栄養素を輸出するために使用することもできます。深層砂床フィルターは別のろ過方法です。 最近、水槽、特にナノリーフのような小さな環境における廃棄物を処理するための「自然な」方法がいくつか登場しています。水槽内の汚染物質を処理するためにさまざまな種類のスポンジや微生物の開発を促進する研究は、水族館コミュニティで人気を集めています。

• エンゼルフィッシュ
• ブレニー
• チョウチョウウオ
• カージナルフィッシュ
• カクレクマノミ
• スズメダイ
• ウナギ
• ハゼ
• グラマ
• アイゴ
• タン

• トーチコーラル ( Euphyllia Glabrescens )
• キャンディケインサンゴ ( Caulastrea furcata )
• フロッグスポーンサンゴ ( Euphyllia divisa )
• ハンマーサンゴ ( Eupphyllia ancora )
• パルスサンゴ（ヘテロクセニア属）
• 脳サンゴ
• ボタンポリプ（Zoanthus sp.）
• スターポリープ ( Briareum violaceum )
• サンゴ （Tubastraea sp.）
• バブルチップアネモネ ( Entacmaea quadricolor )
• クリーナーシュリンプ
• ターボカタツムリ
• リンキアヒトデ​

ウィキメディア・コモンズには、リーフ水族館に関連するメディアがあります。

• RTAW Reefpedia、オーストラリア海洋水族館協会が管理するサンゴ礁飼育に関するウィキ