Для того чтобы в аквариуме установилось биологическое равновесие, все его живые и неживые компоненты должны взаимодействовать друг с другом. Причём таким образом, чтобы вода была не только кристально чиста, но и сохраняла стабильный щелочной и минеральный баланс; растения регулярно выпускали новые листья и нормально развивались; рыбы и другие обитатели были здоровы, энергичны, размножались и имели отличный аппетит. Понимание тех процессов, которые происходят в аквариуме, позволяет вовремя разобраться и помочь текущей ситуации в домашнем мини-водоёме. Опытные владельцы аквариумов знают, как сделать так, чтобы водоросли хорошо росли и рыбы с лёгкостью метали икру. Однако вечного двигателя не существует, так же как и абсолютно стабильной закрытой экосистемы.
Аквариум, по сути, тоже является уменьшенной моделью гидро-экосистемы. Между аквариумом и природным водоемом, разумеется, существует множество различий, однако основные законы протекания всех процессов для них общие. Основным постулатом как раз и является факт: никакая экосистема не вечна, - и как любой другой организм, она имеет три условные стадии развития: молодость (или становление), зрелость (или стабильное развитие), и старость (или деградация), после прохождения которых первоначальная экосистема переходит в другую.
Для демонстрации процессов водной экосистемы рассмотрим её биологическую работу на примере вымышленного озера. Итак, в водоёме зарождается жизнь. Это неизбежно приводит к накоплению осадков на его дне, возникающих вследствие двух причин: отмирания растений и животных, чей жизненный цикл окончен, а так же появления принесённых осадочных пород из ручьёв и дождевых осадков, смывающих с берега грунт. Уровень дна поднимается за счёт увеличения концентрации в нём биологических веществ. Количество доминирующих форм жизни постепенно возрастает, вытесняя самых чувствительных к чистоте воды обитателей. Тем временем водные растения, обитающие в прибережной зоне, разрастаются по направлению к центру продолжающего мелеть водоёма, покрывая всю его гладь – среди них нимфеи, роголистники, потамогетоны и другая зелень. Дальше наступает очередь наземных растений: тростник, рогозы, камыши «наступают» на прибережную зону, и водоём постепенно заболачивается. Так на глазах у нашего воображения экосистема озера переходит в экосистему болота. И это скорее метаморфоз, а не гибель водного сверх-организма.
Разумеется, в реальной жизни различные процессы на определенных стадиях развития могут приостанавливаться, и далее протекать в обратном направлении, но в целом природа придерживается похожей на рассмотренную нами схему. Поэтому и развитие домашней экосистемы в аквариуме происходит аналогично. Как и в любую другую экосистему, в аквариум непрерывно поступает энергия: от ламп освещения, химическая (возникновение молекулярных связей), механическая и так далее. Протекающие за стеклянными стенами процессы расходуют энергию, трансформируя её или аккумулируя. Чтобы биосистема была сбалансирована и могла нормально существовать, количество поступающей энергии должно соответствовать потребляемой. Но подобное тождество возможно лишь в идеальной системе, а в реальности установить баланс между притоком и затратами энергии – достижение практически из области фантастики. Но это не значит, что вмешательство в протекающие в аквариуме процессы вообще не имеет смысла. Аквариум обычно считают изолированной системой, однако такая «закрытость» весьма условна, ведь содержатель аквариума постоянно регулирует температуру, газообмен, химический состав воды, и на своё усмотрение подселяет в него новых обитателей.
Теперь рассмотрим протекание тех же трёх периодов развития экосистемы непосредственно в аквариуме. Становление системы является длительным периодом в природном водоеме, но в домашнем аквариуме этот процесс длится от одной до восьми недель. Важен этот период в качестве становления фундамента для дальнейшего существования экосистемы. Поэтому сначала в аквариум помещают грунт и заливают воду, после чего происходит активное размножение микроорганизмов, не имеющих конкурентов богатой питательными веществами среде. В результате спустя два-три дня вода приобретает молочный оттенок, а ещё спустя некоторое время снова становится прозрачной. Чтобы ускорить эти процессы, можно взять немного воды и грунта из аквариума с уже процветающей экосистемой, и добавить к «заготовке» будущей.
Спустя пять-семь дней после начала первого этапа, можно приступать к посадке растений. Последние, в свою очередь, требуют для фотосинтеза источник углекислого газа, поэтому на следующий день необходимо запускать в аквариум рыб и улиток. Водоросли, вначале испытав шок от пересадки, вскоре начинают расти. По прошествии недели уже можно вносить в воду специальную подкормку с содержанием биогенных микроэлементов.