Рифовый аквариум или рифовый резервуар — это морской аквариум, в котором на видном месте представлены живые кораллы и другие морские беспозвоночные, а также рыбы, которые играют роль в поддержании среды тропического кораллового рифа. Рифовый аквариум требует достаточно интенсивного освещения, турбулентного движения воды и более стабильной химии воды, чем морские аквариумы только с рыбами, и тщательно рассматривается, какие рифовые животные подходят и совместимы друг с другом.
Компоненты
Рифовые аквариумы, помимо обитателей, состоят из ряда других компонентов, в том числе:
Дисплейный резервуар
Часто используется «рифовый» или просто «просверленный» аквариум. В этом типе аквариума в задней стенке просверлены отверстия, позволяющие воде стекать в поддон или рефугиум.
Эти стоки обычно размещаются во внутреннем переливном устройстве из пластика или стекла, которое заключает в себе сливной стояк и линию возврата воды. Поверхностная вода переливается через перелив, вниз по стояку, через ПВХ-трубопровод в поддон. После прохождения поддона вода проталкивается насосом возврата воды через второе отверстие в аквариум.
Альтернативно, в стандартных аквариумах без отверстий используется внешний «подвесной» перелив, который подает воду через непрерывный сифон в поддон.
Резервуары обычно изготавливаются из стекла или акрила. Акрил имеет преимущество в виде оптической прозрачности, легкости и простоты сверления. К недостаткам можно отнести склонность к легкому царапанию, прогибу и часто ограниченный доступ сверху из-за верхних распорок. Стеклянные аквариумы тяжелее, но их сложнее поцарапать. Другие материалы, такие как фанера с эпоксидным покрытием, использовались трудолюбивыми мастерами-любителями, но эти материалы обычно приберегаются для строительства более крупных резервуаров.
Фильтрация
Первичная биологическая фильтрация для рифовых аквариумов обычно осуществляется с помощью живых камней, которые поступают из различных тропических зон вокруг существующих рифов, или, в последнее время, аквакультурных камней из Флориды. Некоторые владельцы рифов также используют так называемые глубокие песчаные слои (DSB). Они часто используются для усиления биологической фильтрации, способствуя снижению нитрата, побочного продукта в неполном азотном цикле. Противники глубоких песчаных слоев могут предпочесть «голое дно» или «подвешенный риф», что позволяет легче удалять накопленный детрит, генерирующий нитрат. Эта биологическая фильтрация обычно дополняется протеиновыми скиммерами. Протеиновые скиммеры используют процесс фракционирования пены, при котором воздух вводится в поток воды, создавая микропузырьки. Органические отходы прилипают к поверхности этих микропузырьков и удаляются, когда они переливаются через поверхность реактора в съемную чашу. Эта группа элементов, используемых совместно, характерна для метода Берлина, названного в честь города, в котором он был впервые разработан.
В последние годы берлинский метод часто дополняется рефугиумом. Рефугиум обеспечивает множество преимуществ, в том числе снижение нитратов, а также обеспечивает естественный источник пищи. Обычно в нем обитают два основных вида макроводорослей, включая Caulerpa prolifera или chaetomorphae или оба (потому что эти два штамма, как известно, не спорят, а растут, укореняясь, чтобы размножаться). Макроводоросли используются по двум причинам: для удаления из воды излишков питательных веществ, таких как нитраты, фосфаты и железо, и для поддержки полезной микрофлоры и фауны (зоопланктона). Мелким беспозвоночным (веслоногим и амфиподам) предоставляется пространство, свободное от хищников, для роста, и, когда их возвращают в демонстрационный резервуар, они служат пищей для кораллов и рыб. Традиционная комбинированная механическая/биологическая фильтрация, используемая в системах только для рыб, избегается, поскольку эти фильтры улавливают детрит и производят нитраты, которые могут остановить или даже убить многие нежные кораллы. Химическая фильтрация с использованием активированного угля применяется при необходимости устранения изменения цвета воды или удаления растворенных веществ (органических или иных) для очистки воды в рифовой системе.
Движение воды
Движение воды важно в рифовом аквариуме, поскольку разным типам кораллов требуются разные скорости потока. В настоящее время многие любители рекомендуют скорость оборота воды 10x: 10 x емкость аквариума в галлонах = требуемый поток в галлонах в час — математически это эквивалентно полному обороту воды в аквариуме каждые 6 минут. Это общее правило со многими исключениями. Некоторым кораллам, таким как грибовидные кораллы и полиповые кораллы, требуется очень мало потока для процветания. Напротив, крупнополиповидным каменистым кораллам, таким как мозговой коралл, пузырчатый коралл, элегантный коралл, чашечный коралл, факельный коралл и трубчатый коралл, требуется умеренное количество потока, а мелкополиповидным каменистым кораллам, таким как Acropora, Montipora, Porites и Pocillopora, требуются высокие, турбулентные условия, которые имитируют прибойные волны на мелководье у кончика рифа. Направления, в которых направлены водяные насосы в аквариуме, будут иметь большое влияние на скорость потока. Многие кораллы постепенно перемещаются в другую область аквариума, если движение воды в их текущей области неудовлетворительно.
«Поскольку скорость потока является важнейшей мерой для определения скорости газообмена, оборот мало что говорит о том, насколько быстро коралл будет дышать и фотосинтезировать».
Аквариумы Reef ready получают по крайней мере часть необходимого движения воды от насоса, который возвращает воду из отстойника. Этот поток обычно дополняется другими стратегиями. Популярная стратегия — размещение в демонстрационном резервуаре нескольких силовых головок. Силовые головки — это просто небольшие погружные водяные насосы, которые создают ламинарный или узкий однонаправленный поток воды. Если наличие силовой головки в резервуаре не соответствует эстетике дисплея, можно просверлить небольшие отверстия в переливе резервуара, а большую часть силовой головки можно скрыть, оставив видимым в резервуаре только небольшой воронкообразный носик. Насосы можно попеременно включать и выключать с помощью волнового таймера и направлять друг на друга или на стекло аквариума, чтобы создать турбулентный поток в резервуаре. Недостатки использования этих силовых головок включают их способность загромождать демонстрационный резервуар, склонность к избыточному производству тепла и ламинарное качество потока воды, который часто создается. Другой метод — замкнутый контур, в котором вода из основного резервуара забирается в насос, который возвращает воду обратно в аквариум через один или несколько возвратов для создания турбулентности воды. Новые погружные пропеллерные насосы набирают популярность и способны генерировать большие объемы турбулентного потока воды без интенсивно направленной ламинарной силы силовой головки. Пропеллерные насосы более энергоэффективны, чем силовые головки, но требуют более высоких первоначальных инвестиций.
Еще один недавний метод — круговой резервуар. Круговой резервуар способствует максимальному количеству импульса воды через разделитель в центре аквариума. Разделитель оставляет открытое, ничем не загороженное пространство, которое обеспечивает область с небольшим трением о движение воды. Создание импульса воды с помощью кругового резервуара — эффективный метод увеличения потока, тем самым принося пользу дыханию кораллов и фотосинтезу.
Поток воды важен для доставки пищи кораллам, поскольку ни один коралл не зависит полностью от фотосинтеза в качестве источника питания. Газообмен происходит, когда вода течет по кораллу, принося кислород и удаляя газы и сбрасывая материал. Поток воды помогает снизить риск термического шока и повреждения за счет снижения температуры поверхности коралла. Температура поверхности коралла, живущего у поверхности воды, может быть значительно выше температуры окружающей воды из-за инфракрасного излучения.
Осветительные приборы
С появлением новых и более совершенных технологий, повышением интенсивности и расширением спектра появляется множество вариантов для рассмотрения.
Многие, если не большинство аквариумных кораллов содержат в своих тканях симбиотические водоросли, называемые зооксантеллами. Именно этим зооксантеллам требуется свет для осуществления фотосинтеза, и в свою очередь они производят простые сахара, которые кораллы используют в пищу. Задача для любителя — обеспечить достаточно света, чтобы фотосинтез поддерживал процветающую популяцию зооксантелл в тканях коралла. Хотя это может показаться достаточно простым, на самом деле это может оказаться очень сложной задачей.
Некоторые кораллы, такие как грибовидные кораллы и полиповые кораллы, требуют очень мало света для своего развития. Напротив, крупнополиповидные каменистые кораллы, такие как мозговой коралл, пузырчатый коралл, элегантный коралл, чашечный коралл, факельный коралл и трубчатый коралл, требуют умеренного количества света, а мелкополиповидные каменистые кораллы, такие как Acropora, Montipora, Porites и Pocillopora, требуют освещения высокой интенсивности.
Из различных типов наиболее популярными являются металлогалогенные лампы, лампы с очень высокой выходной мощностью или VHO, компактные люминесцентные лампы и высокопроизводительные системы освещения T5. Хотя они когда-то широко использовались, многие аквариумисты рифовых аквариумов отказались от люминесцентных ламп T12 и T8 из-за их низкой интенсивности, а также ртутных ламп из-за их ограниченного светового спектра.
Недавние достижения в области технологий освещения также сделали доступной совершенно новую технологию для освещения аквариумов: светодиоды (LED). Хотя сами по себе светодиоды не являются новыми, эта технология только недавно была адаптирована для производства систем с качествами, которые позволяют считать их жизнеспособными альтернативами газовым и нитевидным системам освещения аквариумов. Новизна технологии делает их относительно дорогими, но эти системы имеют несколько преимуществ по сравнению с традиционным освещением. Хотя их первоначальная стоимость намного выше, они, как правило, экономичны в долгосрочной перспективе, поскольку потребляют меньше энергии и имеют гораздо более длительный срок службы, чем другие системы. Кроме того, поскольку светодиодные системы состоят из сотен очень маленьких лампочек, микрокомпьютер может управлять их выходом для имитации рассвета и заката. Некоторые системы также способны имитировать лунный свет и фазы луны, а также изменять цветовую температуру производимого света. Более того, некоторые производители выпускают светодиодные системы освещения с одинарной и двойной яркостью для поддержания жизни кораллов в морских аквариумах.
Выбор освещения для аквариума осложняется такими переменными, как цветовая температура (измеряется в кельвинах), индекс цветопередачи (CRI), фотосинтетически активное излучение (PAR) и люмены. Выходная мощность, доступная любителю, может варьироваться от скудной люминесцентной лампы на 9 Вт до ослепительной металлогалогенной лампы на 1000 Вт. Системы освещения также различаются по световому потоку, производимому каждым типом лампы — перечисленные в порядке от самой слабой к самой сильной, они будут: лампы T8/12 или обычные выходные лампы, компактные люминесцентные и лампы высокой мощности T5, VHO и металлогалогенные лампы. Чтобы еще больше усложнить ситуацию, существует несколько типов балластов: электрический балласт, магнитный балласт и балласт с импульсным пуском.
Отопление и охлаждение
Рифовые аквариумы обычно поддерживают при температуре от 25 до 28 °C (от 77 до 82 °F). Следует избегать резких перепадов температуры, поскольку они могут быть особенно вредны для рифовых беспозвоночных и рыб. В зависимости от местоположения аквариума и условий в нем (например, отопление/кондиционирование воздуха) можно установить нагреватель и/или охладитель для аквариума. Нагреватели относительно недороги и легко доступны в любом местном магазине для рыб. Аквариумисты часто используют поддон, чтобы скрыть неприглядное оборудование, такое как обогреватели. Охладители, с другой стороны, дороги и их сложнее найти. Для многих аквариумистов установка поверхностных вентиляторов и работающий домашний кондиционер достаточны вместо охладителя. Вентиляторы охлаждают аквариум с помощью испарительного охлаждения и требуют более частого долива воды в аквариум.
Химический состав воды
Каменистые кораллы, которые определяются своими известковыми скелетами из карбоната кальция (CaCO3), находятся в центре внимания многих продвинутых владельцев рифов. Эти кораллы требуют дополнительного внимания к химии воды, особенно к поддержанию стабильных и оптимальных уровней кальция, карбоната и pH. Эти параметры можно отслеживать и корректировать с помощью тестовых наборов и частого ручного дозирования добавок буфера кальция и pH, не требующего дополнительного оборудования. В качестве альтернативы, автоматизированные методы, использующие небольшие специализированные компьютеры с возможностями электронного мониторинга качества воды, часто используются для контроля параметров химии воды с помощью нескольких компонентов, включая кальциевые реакторы и реакторы кальквассера. Кальциевые реакторы представляют собой канистры, заполненные измельченными скелетами кораллов. Углекислый газ впрыскивается в канистру, подкисляя воду и растворяя скелеты кораллов. Подкисленный и богатый CaCO3 раствор затем закачивается в отстойник. Избыток CO2 затем диффундирует из воды в воздух, оставляя CaCO3. Kalkwasser — это водный раствор гидроксида кальция, Ca(OH)2. Реактор kalk перемешивает и распределяет раствор в отстойник, где Ca(OH)2 соединяется с растворенным CO2, образуя CaCO3. Эти компоненты должны контролироваться компьютером, чтобы предотвратить опасные изменения pH из-за кислотных стоков кальциевого реактора или щелочных стоков kalkwasser.
Оптимальные параметры воды:
Содержание микроэлементов может истощаться из-за содержания морских животных и фильтрации, но его можно восполнить во время подмены воды.
Безопасность
Большие объемы электропроводящей соленой воды, сложная сантехника и многочисленные электроприборы, размещенные в непосредственной близости, безусловно, представляют значительный риск повреждения как человека, так и имущества и требуют пристального внимания к безопасности. Все оборудование должно использоваться в соответствии с инструкциями производителя. Электрооборудование должно быть размещено выше уровня воды, когда это возможно, и всегда должны использоваться капельные петли. Пределы цепи никогда не должны превышаться, и все приборы должны быть подключены к розеткам с замыканием на землю (GFCI). Их можно купить в любом хозяйственном магазине, и они относительно просты в установке. Втычные удлинители GFCI также легко доступны. Оборудование для мониторинга дома с датчиками воды также может быть адаптировано для домашнего аквариумиста и использоваться для оповещения владельца об отключении электроэнергии или переливах воды. Это оборудование может позволить своевременно вмешаться в потенциальную катастрофу и обеспечивает дополнительное чувство безопасности для часто путешествующих.
Нано-рифы
Нанориф — это тип морского аквариума, который обычно имеет объем менее 140 литров (30 имперских галлонов / 37 галлонов США). Точный предел, который отличает нанориф от обычного рифа, определен несколько неточно. Некоторые утверждают, что все, что меньше 180 литров (40 имперских галлонов / 48 галлонов США), будет соответствовать требованиям. Но 140 литров (30 имперских галлонов / 37 галлонов США), по-видимому, являются общепринятым пределом. Нанорифы стали довольно популярными в последние годы среди любителей содержать рыб, в первую очередь из-за их меньшего размера, удобства обслуживания и возможности более низких затрат. Растущий интерес к этой нише морской аквариумистики способствовал появлению нескольких заметных вкладов, начиная от специальных потребительских товаров, таких как специализированные аквариумные фильтры, компактные системы освещения высокой интенсивности и небольшие циркуляционные насосы. Такое оборудование позволяет аквариумисту поддерживать среду, в которой способны процветать многие морские организмы.
Первое упоминание о таких небольших рифовых аквариумах было сделано в 1989 году Альбертом Дж. Тилем в его книге Основы создания небольших рифовых аквариумов.
Nano reefs очень часто продаются в виде полных наборов, которые содержат аквариум, подставку, компактные лампы T5, T8, PL или металлогалогенное освещение, протеиновый скиммер, УФ-стерилизатор, 3-ступенчатую или более ступенчатую фильтрацию, нагреватель и водяной насос или силовую головку. Однако многие владельцы нано-рифов решают обновить свои аквариумы, установив более качественное оборудование, например, более мощный протеиновый скиммер или освещение.
Пико рифы
Другой термин, набирающий популярность, — пико риф, который используется для обозначения самых маленьких нано-рифовых аквариумов. Большинство опросов на форумах в Интернете устанавливают диапазон приблизительно 10 литров (2,5 галлона) и ниже как пико рифы. Эти крошечные аквариумы требуют еще большей осмотрительности в отношении подмены воды и внимания к химии воды, поскольку небольшой объем воды оставляет мало места для ошибок. Необходимо проявлять осторожность при заселении этих крошечных аквариумов, поскольку слишком много жителей могут легко перегрузить способность аквариума эффективно перерабатывать отходы. Для самых маленьких пико рифов даже присутствие одной рыбы нежелательно. Пико рифы часто состоят из живых камней, выносливых кораллов и мелких беспозвоночных, таких как раки-отшельники и морские улитки. Содержание пико рифовых аквариумов проверило степень аллелопатии, химических и физических средств, с помощью которых кораллы конкурируют за пространство. До появления этих концентрированных сред считалось невозможным, чтобы кораллы даже нескольких смешанных родов занимали столь небольшой общий объем воды.
Проблемы, связанные с небольшими рифовыми аквариумами
Из-за небольшого объема воды колебания качества воды происходят легче, и поэтому нано-рифовые аквариумы требуют особого внимания к качеству воды по сравнению с аквариумами с большим объемом воды. Многие опытные рифовые аквариумисты рекомендуют проверять воду дважды в неделю, с заменой воды не реже одного раза в неделю. В частности, следует внимательно следить за уровнем аммиака, нитрита, нитрата, pH, соленостью, щелочностью, кальцием и фосфатом. Когда дело доходит до нано-рифов, даже незначительные изменения в состоянии воды, такие как небольшие колебания температуры, могут быть проблематичными, тогда как больший объем воды в больших аквариумах обеспечивает более стабильную и гибкую среду.
Нанорифы также требуют особой осторожности при выборе обитателей. Необходимо учитывать два основных фактора: биологическая нагрузка, т. е. способность аквариума перерабатывать отходы, производимые обитателями, и совместимость видов. Эти проблемы, хотя и присутствуют в более крупных аквариумах, усиливаются в наноаквариуме. Виды, которые считаются безопасными для рифов и способны сосуществовать в более крупных аквариумах, могут не чувствовать себя хорошо в наноаквариуме из-за их близкого физического соседства. По этой причине более мелкие виды рыб, такие как бычки и рыбы-клоуны, являются популярным выбором из-за их относительно небольшого размера и способности мирно сосуществовать с другими обитателями аквариума.
Фильтрация в нанорифах
Многие аквариумисты с нанорифами предпочитают, чтобы их экспозиция выглядела максимально естественно, и поэтому предпочитают использовать как можно меньше методов механической фильтрации. Основным методом фильтрации в нанорифах являются живые камни и живой песок, которые представляют собой куски камней и песка, отколовшиеся от кораллового рифа и населенные полезными бактериями и другими организмами, которые помогают разлагать органические отходы, производимые более крупными организмами в нанорифе. Другие аквариумисты с нанорифами используют такие устройства, как протеиновые скиммеры, для удаления излишков отходов из аквариума, прежде чем они успеют разложиться до нитратов. Механическое удаление излишков отходов может снизить частоту подмен воды, необходимую для поддержания низкого уровня нитратов. Задержка действия механических фильтров, например, с помощью таймера день-ночь, может позволить беспозвоночным фильтровать питание естественным образом. Рефугиум также может использоваться для экспорта питательных веществ, если он заполнен макроводорослями, такими как Chaetomorpha, и живыми камнями. Фильтры с глубоким песчаным слоем являются еще одним методом фильтрации.
В последнее время появилось несколько «естественных» методов переработки отходов в аквариуме и, в частности, в небольших средах, таких как нано-рифы. Исследования по стимулированию развития различных типов губок и микроорганизмов для переработки загрязняющих веществ в аквариуме, вопрос, который набирает популярность в сообществе аквариумистов.