水質管理に必要なアクアリウムのフィルターはなぜ必要なのか

 

あなたが熱帯魚の飼育環境を整えていく上で、水質の管理は非常に大きな課題です。
自分とは違った異世界として存在する水中は、今まで生きてきた経験則で支配するにはあまりにも難しい。なのでまずはアクアリウムにおいての水質について学んでいってほしいと思います。
水質をしっかりと管理することができれば、飼育している熱帯魚も自然に近い本来の美しさを見せてくれるはずです。

 

水槽内の汚染プロセス

 

私たちは生きていくために食事をとり、排泄し、呼吸します。それと同じように熱帯魚も生きていくために、環境を汚しながら生活しています。
餌を与えれば食べ残しがあり、排泄物があり、呼気が水中にとどまる。排泄行為が直接呼吸へと繋がってしまうことが、水質管理を難しくさせる一因であるとも言えるでしょう。

食べ残し(残餌)や排泄物などの有機物は水中で腐敗し、アンモニアになります。
アンモニアは熱帯魚にとって有害で、低い濃度ですら死に至らしめます。アンモニアを水槽内にとどまらせず維持するのが、水質管理の大前提となります。

 

汚染された水槽水はどうしたらいいのか?

 

アンモニアは水中のバクテリアによって分解されます。このファクターでは厳密にはバクテリア(細菌)でなく古細菌というものですが、ここでは割愛します。

アンモニアは亜硝酸へと分解され、さらに亜硝酸を餌としてまた別のバクテリアが硝酸へと変化させていく。これが硝化という微生物による分解作用です。
硝化によってアンモニアを違ったカタチにさせることで水質を管理します。

硝酸になることで多少の濃度であれば熱帯魚へのダメージは少なくなり、さらに水草などの植物が利用できる形態になります。
硝酸を水を適切に取り替えること(換水)によって水槽外へと出していくことが、アクアリウムにおける換水の意義となります。

このバクテリアによる汚染水の浄化のことをアクアリウムでは「生物濾過(せいぶつろか)」と言います。
生物濾過こそが、水質調整の第一歩といえるでしょう。

 

 

アクアリウムにフィルターを設置する意義

 

前項で説明したとおり、水質を管理するためにはバクテリアは必要不可欠です。

そのバクテリアは空気中から水槽へと移り、繁殖します。バクテリアを繁殖させて定着させることが水質を管理する上で最も重要なのです。
これらのバクテリアを繁殖・定着させるには幾つかの条件があります。

  • 酸素があること
  • 餌となるものが存在すること
  • コロニーを形成できること

硝化していくためにはまずエネルギーとなるアンモニアや亜硝酸が水槽内に存在していなければなりません。 まず最初には汚れることから分解が始まるのです。
バクテリアたちも生きるために酸素を消費するため、酸素も必要不可欠です。酸素は水面から溶け込ませたり、エアレーションによって効率的に溶解させることもできます。
そして効率よくバクテリアを繁殖させるために、コロニーを形成させる必要があります。このコロニーを作らせてあげることが定着させるのに重要になるでしょう。

 

フィルターの3つの役割

 

コロニーとは微生物たちの家だと考えてもらえばわかりやすいと思います。バクテリアは彼らにとっていい環境で繁殖するために、いい環境の近くに密集して繁殖するのです。
バクテリアを効率よく繁殖させるために最も適した方法を機械化したものが、アクアリウムにおけるフィルターという装置です。フィルターはポンプによって水を循環させ、3つの役割を担っています。

 

止水域をなくすこと

 

止水域とは水流がほとんど流れていない場所のことで、ほとんど水が流れないために残存酸素量が少ない場所でもあります。
酸素が少ない場所のために硝化バクテリアはそこではうまく繁殖することができません。水槽内のどこであってもバクテリアに繁殖してもらえた方が生物濾過を促進できるので、水流はある程度あった方がいいでしょう。

水流を作ってバクテリアの住みやすい環境を作り出すことがまず一つ目の役割です。

 

バクテリアの住処となること

 

バクテリアは先ほどにお話しした3つの条件によって繁殖することができます。
バクテリアを繁殖させる環境を作ると同時に、フィルターは「バクテリアの住処をさらに広げる」という役割も担っています。
フィルターには様々な種類がありますが今回は外部フィルターを例に説明します。

 

外部フィルターには「ろ材」と呼ばれるものを入れます。ろ材には通水性のあるスポンジや、表面積の広い水質に影響を与えない物質(セラミックなど)が選ばれます。
どちらのろ材も水に触れる面積が広く、バクテリアがコロニーを作ることができる場所を多く持っています。これがつねに水が流れているフィルターの中にあるのですから、バクテリアにとってこれほど繁殖しやすい環境はないと言えます。

住みやすい環境の中に住処をより多く作ることが二つ目の役割です。

 

大きな有機物を集めること

 

水槽の中には熱帯魚が出した排泄物が水中に漂い、水草があれば枯葉が舞っていることもあるでしょう。
そのような有機物は最終的には低床の上に堆積して腐敗するのを待つことになります。低床をついばむ癖のある熱帯魚たち、コリドラスやアピストグラマなどにとっては病気のリスクともなりえます。
フィルターはその大きな有機物を水流によって集めることで、水槽内にアンモニアが発生するリスクを最小限に抑えています。

さらに、集めた有機物というのはバクテリアの大好物。腐敗して硝化していく過程を大量のバクテリアの住処であるフィルターのすぐそばで行うことで、硝化のサイクルを早めるという効果も期待できます。

バクテリアの餌となる有機物を集める、これが三つ目の役割です。

 

水質管理のためのメンテナンス

 

ここまでの水質の汚染・浄化のプロセスとフィルターの役割を読んで、水がどのように浄化されていくのかがわかったはずです。
では浄化させるために必要なメンテナンスにはどのようなものがあるのか説明していきます。

浄化のサイクルを維持するために「変化のあるリスクを排除する」ことが重要です。では変化のあるリスクにはどのようなものがあるでしょうか。

 

有機物を排除する

 

あなたが水草を順調に育てていけばいくほど、水草は大きく綺麗に成長していきます。
その反面、古い水草は枯れていきます。これは生命のサイクルでは当たり前のことです。その古くなった水草は生命活動を終えて、腐敗していきます。

あなたはこの枯れてしまった葉をできる限り切り取って、水槽外へ出してあげましょう。
枯れた水草の葉はとても大きな有機物です。硝化のサイクルが完全に出来上がっていたとしても完全に分解されるまでに長い時間をかけます。これは地球単位で見たときも同じですね。

そして病気や寿命などで死んでしまった熱帯魚も、物質としては有機物に分類されてしまいます。
生命のサイクルとして分解させることももちろんできますが、できれば埋葬してあげる方が水質管理の面で言えばいいことになります。

 

止水域をなくす

 

フィルターの役割でも触れましたが、止水域も変化のあるリスクに含まれます。
変化として存在するのが水草の存在。水草が成長するにつれて密生し、水流をさえぎってしまうことが多くあります。水槽の大きさにフィルターの流量が足りていない時には十分に注意しなければなりません。

水草が密生する姿はとても美しいです。しかしその反面で水流もしっかりと確保しておかないと、水草が綺麗なのは今だけになってしまうかもしれません。
水流を滞らせないためにも水草のトリミングをしっかりと行なうようにしましょう。ついでに枯れてしまいそうな葉も切り取っておくと、有機物の排除も同時に行うことができますね。

水質を管理するのと共に、水流の管理もしっかりと行なうこともメンテナンスの一つです。

 

目詰まりを排除する

 

目詰まりを起こしてしまうとフィルターのろ材に有機物や分解途中の泥のようなものが詰まって、フィルターの流量を著しく減少させます。
もちろんフィルターの流量が弱くなっていけば止水域ができてしまったり、フィルター内にコロニーを作っていたバクテリアが酸欠になってしまったりといったことが起こります。
これではフィルターの浄化作用も半減してしまいますよね。

これはフィルターを使っている以上避けられない問題で、ある程度のメンテナンスが必要不可欠です。
とはいっても水槽内の硝化のスピードや整体の数などによってメンテナンスの頻度は様々です。
一般的には外部フィルターで言えば3ヶ月から半年に一度、スポンジフィルターであれば1週間に一度くらいだと言われています。

実際にメンテナンスをするタイミングはあなた自身が見極められるようになることが一番重要です。
それはフィルターの流量の低下や水槽内の微生物の増え方減り方、フィルターの異音などで判断すると良いでしょう。

私はエーハイムの外部フィルターを使っています。私の場合はフィルターの異音が一番の指標となるので、いつもと音が違うなと思ったタイミングでフィルターの掃除を行っています。
アバウトな方法ですが、案外綺麗に保つためにはあまり神経質にならないことも重要だったりするものです。

 

硝酸を排除する

 

硝化のサイクルである生物濾過において、アンモニア・亜硝酸・硝酸の順で分解されていくことはもう理解しましたね。
その最終的なカタチである硝酸はどうなっていくのでしょうか。

最終的な形は、嫌気性の微生物(酸素を必要としないバクテリアのこと)の分解作用で窒素へと変わります。
アクアリウムでは嫌気性の場所=止水域はあまり好まれていません。これは嫌気性の微生物の種類には窒素を出すものの他にアンモニアなど生物に有害なものを出すものもいるからです。

嫌気性生物の力を借りずに硝酸を排除するために必要なことこそが、適度な換水です。

これも残念ながら”適度な”という至極あいまいな言葉になってしまいます。
フィルターのメンテナンスもそうですが、アクアリウムでのメンテナンスは「環境を維持するためにすること」のために明確なメンテナンスが難しいのです。
なのでこれを読んでくれているあなたにそれを見極める力を持って欲しいのです。

明確化されていないながらも換水にも指標があります。だいたい週に1回とか、週に2回サンブンノイチの水量を・・・なんて見たことがありませんか?
もちろんそれを捉えながらも、だいたいのところを「いい塩梅で」やるといいでしょう。

本当に重要なことは、水質の変化を捉えることができる観察眼を養うことです。

 

メンテナンスのいらない水槽

 

ここまでの水質管理を学んで勘のいいあなたは気づいてしまったかもしれません。メンテナンスのいらない水槽も作れるのではないかということに。

アクアリウムにも様々な形がありますが、その中でもあまり挑戦している人がいないジャンルとして「バランスドアクアリウム」というものがあります。
英語表記では”Balanced aquarium“、つまりバランスのとれた水槽という意味です。

バランスドアクアリウムでは生体の出す排泄物を水草やバクテリアが全て分解し、フィルターを稼働させる必要がないほど綺麗な生態系を作り出すことを目指します。
これはメンテナンスがいらないというよりも「メンテナンスをしない」ことが重要で、考え方によってはある種「地球を再現する」のに近いものもあるかもしれません。

このバランスドアクアリウムは人工池であるビオトープなども含まれます。
中にはベタやミナミヌマエビだけの生体とある種の水草をビンに封じ込めてバランスドアクアリウムを再現する方もいます。もちろんそれは偶然の産物としてではなく、経験と知識がとても必要になります。

生体のバランスを完璧にしてメンテナンスフリーにするバランスドアクアリウム、メンテナンスが面倒だからと言って目指すことは難しいかもしれませんが奥深く楽しめるジャンルであるとは思いませんか?

 

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2017.05.18

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