Ensimmäinen askel terveen akvaarion perustamisessa on luoda biologinen suodatin. Biologinen suodatin on luonnollinen suodatusjärjestelmä, joka koostuu hyödyllisistä bakteeripesäkkeistä, jotka kiertämällä muuttavat veden epäpuhtaudet vaarattomaksi nitraatiksi. Nitraatti on typpi, joten tätä kiertoprosessia kutsutaan myös typpikierrokseksi tai säiliön kiertämiseksi.
Perustiedot biologisesta suodattimesta ovat välttämättömiä menestyvälle vesimiehelle. Kun akvaario perustetaan aluksi, vedessä ei ole biologista suodatinta, koska siitä vastuussa olevien bakteerien pesäkkeitä ei ole vielä perustettu. Kun kaloja lisätään uuteen säiliöön, ne alkavat välittömästi saastuttaa vettä erittäin myrkyllisellä ammoniakilla, joka erittyy hengityksestä ja jätteistä. Vesi näyttää puhtaalta, mutta siitä tulee nopeasti myrkyllistä kaloille.
Ensimmäisten 7-14 päivän aikana ammoniakki nousee tappavaan tasoon uudessa säiliössä, jolloin jotkut kalat alistuvat ja toiset heikkenevät ja sairastuvat. Lopuksi tämä ammoniakin ylimäärä saa aikaan hyvän nitrosomonos -nimisen bakteerin luonnollisen kehityksen, joka ruokkii ammoniakkia ja muuntaa sen hapettamalla nitriitiksi.
Nitriitti on vähemmän myrkyllistä kuin ammoniakki, mutta silti tappava kaloille. Seuraavien 10–14 päivän aikana nitriittitasot nousevat, kun ammoniakkia muuttuu yhä enemmän ja samalla uusi ammoniakki muuttuu. Kun nitriitti kasvaa tappavalle tasolle, typpikierron viimeinen vaihe alkaa ja nitrobakteeri, toinen hyvä bakteeri, kukkii spontaanisti menestyäkseen myrkyllisellä nitriitillä ja muuntaa sen vaarattomaksi nitraatiksi. Tuo “a” tekee kaiken.
Nitrobacterin vahvistuminen kestää kauemmin kuin nitrosomonos, joten myrkyllinen nitriitti putoaa vain hitaasti. Mutta lopulta molemmat bakteeripesäkkeet tarttuvat tuotantoon ja pysyvät perässä poistamalla epäpuhtaudet syntyessään. Kun sekä nitriitti- että ammoniakkitasot testataan nollassa ja nitraatti on mitattavissa, typpikierto on päättynyt ja biologinen suodatin on muodostettu. Tämä prosessi biologisen suodattimen luomiseksi kestää normaalisti 4-6 viikkoa.
Ei tarpeeksi pian monille kaloille! Immuunijärjestelmän heikentymisen vuoksi niille, jotka eivät ala heti tämän rasittavan ajanjakson aikana, kehittyy usein halkeamia, epiä tai muita sairauksia ja he tulevat seuraavina viikkoina. Korkea ammoniakkipitoisuus voi myös aiheuttaa pysyviä vaurioita herkille kiduskudoksille, mikä voi johtaa kuolemaan.
Näistä syistä kokeneet vesimiehet testaavat normaalisti vettä päivittäin ammoniakki- ja nitriittitasojen varalta ja tekevät 10–20%: n osittaisen vedenvaihdon laimentaakseen korkeat ammoniakkipitoisuudet ja/tai nitriittipyrkimykset lievittääkseen olosuhteita kaloille, vaikka tämä hidastaa biologisen suodattimen luominen. Mutta vuodesta 1999 lähtien on ollut parempi tapa: kalaton pyöräily.
Kalaton pyöräily on vaihtoehtoinen menetelmä biologisen suodattimen asettamiseksi uuteen säiliöön ilman kalaa. Tässä menetelmässä puhdasta ammoniakkia vähennettynä pesuaineilla tai väreillä lisätään päivittäin kalamattomaan akvaarioon typpikierron käynnistämiseksi. Biologinen suodatin muodostetaan noin 7-10 päivän aikana ilman kalaa. Kun säiliö on pyöräillyt, kalat lisätään kerralla, koska säiliö on pyöräillyt käsittelemään täyttä biologista kuormitusta.
Kun säiliö on pyöräillyt ja sen asukkaat vakiintuneet, bakteeripesäkkeiden koko mukautuu suoraan suhteessa tuotetun ammoniakin määrään. Jos lisäät toisen kalan myöhemmin, lisäät biologista kuormitusta ja bakteeripesäkkeiden täytyy kasvaa, jotta se mahtuu. Jos lisäät liian monta kalaa kerralla, ylimääräisen ammoniakin ja sen muuntamisen välillä on viive. Ammoniakki ja nitriitti piikkivät, mikä mahdollisesti laukaisee taudinpurkauksen. Siksi yleinen sääntö on lisätä vain muutama hyvin pieni kala kerrallaan, esimerkiksi pienet tetrat, ja vähemmän kaloja, jos kalat ovat suurempia.
Ainoa poikkeus tähän sääntöön on kertaluonteinen tapahtuma, jossa kaikki kalat lisätään kerralla sen jälkeen, kun säiliö on pyöräillyt kalattomalla menetelmällä.
Nitrosomonos ja nitrobacter kolonisoivat valmistetussa suodatinväliaineessa, säiliön seinillä, soran pohjalla, koristeilla, kasveilla ja esiintyvät myös vedessä. Suurin pitoisuus löytyy kuitenkin säiliön suodattimista, jotka on suunniteltu maksimoimaan niiden kolonisaatio. Siksi likaiset suodattimet tulee huuhdella varovasti vain astiaan vedetyssä vedessä, ei koskaan hanan alla. Kaikki lämpötilan tai veden parametrien muutokset aiheuttavat bakteerien kuoleman takaisin, mikä aiheuttaa ammoniakin ja nitriitin piikin.
Saatavilla on akvaariotestejä ammoniakin, nitriitin, nitraatin ja muiden veden parametrien, kuten kovuuden ja pH: n, testaamiseen. Äskettäin perustetun säiliön testausta on jatkettava viikoittain ensimmäisten kuukausien aikana ja sen jälkeen kuukausittain.