Prvi korak pri postavitvi zdravega akvarija je vzpostavitev biološkega filtra. Biološki filter je naravni filtrirni sistem, sestavljen iz koristnih bakterijskih kolonij, ki s cikličnim procesom pretvarjajo onesnaževala v vodi v neškodljive nitrate. Nitrat je dušik, zato se ta proces cikliranja imenuje tudi dušikov cikel ali kroženje rezervoarja.
Osnovno razumevanje biološkega filtra je potrebno za vsakega uspešnega akvarista. Ko je akvarij prvotno postavljen, v vodi ni biološkega filtra, ker je treba kolonije bakterij, ki so zanj odgovorne, še vzpostaviti. Ko se ribe dodajo v nov rezervoar, takoj začnejo onesnaževati vodo z zelo strupenim amoniakom, ki se izloča iz dihal in odpadkov. Voda bo videti čista, vendar hitro postane strupena za ribe.
V prvih 7-14 dneh se bo amoniak v novem rezervoarju dvignil na smrtonosne ravni, zaradi česar bodo nekatere ribe podlegle, druge pa bodo oslabljene in zbolele. Končno ta prevelika količina amoniaka sproži naravni razvoj dobre bakterije, imenovane nitrosomonos, ki se prehranjuje z amoniakom in ga z oksidacijo pretvori v nitrit.
Nitrit je manj strupen kot amoniak, vendar je še vedno smrtonosen za ribe. V naslednjih 10-14 dneh se raven nitrita povečuje, saj se pretvori vedno več amoniaka, pri čemer se pretvori tudi nov amoniak. Ko se nitrit nabere do smrtonosne ravni, se sproži zadnja faza cikla dušika in nitrobakter, druga dobra bakterija, spontano zacveti, da uspeva na strupenem nitritu in ga pretvori v neškodljiv nitrat. Ta “a” naredi vso razliko.
Nitrobacter se vzpostavi dlje kot nitrosomonos, zato bo strupen nitrit padal le počasi. Toda sčasoma bosta obe koloniji bakterij dohiteli proizvodnjo in nadaljevali ter izničili onesnaževala, ko nastajajo. Ko se vrednosti nitrita in amoniaka testirajo na nič in je nitrat merljiv, je dušikov cikel končan in vzpostavljen je biološki filter. Ta postopek vzpostavitve biološkega filtra običajno traja 4-6 tednov.
Ne dovolj kmalu za veliko rib! Zaradi oslabljenega imunskega sistema bodo tisti, ki v tem stresnem obdobju ne podlegli neposredno, pogosto razvili razcepljene plavuti, srbenje ali druge bolezni in podlegle v naslednjih tednih. Visoke ravni amoniaka lahko povzročijo tudi trajne poškodbe občutljivih škržnih tkiv, kar povzroči končno smrt.
Iz teh razlogov izkušeni akvaristi običajno dnevno testirajo vodo na ravni amoniaka in nitritov, pri čemer naredijo 10-20 % delne menjave vode, da razredčijo visoke ravni amoniaka in/ali nitritov, da bi razbremenili razmere za ribe, čeprav to upočasni vzpostavitev biološkega filtra. Toda od leta 1999 obstaja boljši način: kolesarjenje brez rib.
Kolesarjenje brez rib je nadomestna metoda za namestitev biološkega filtra v nov rezervoar brez uporabe rib. Pri tej metodi se čisti amoniak, brez kakršnih koli detergentov ali barvil, dnevno doda v akvarij brez rib, da sproži cikel dušika. Biološki filter se vzpostavi v obdobju približno 7-10 dni brez rib. Ko je rezervoar cikličen, se ribe dodajo vse naenkrat, ker je bil rezervoar cikličen, da prenese celotno biološko obremenitev.
Ko je rezervoar cikel in se določijo njegovi prebivalci, se bo velikost bakterijskih kolonij prilagodila tako, da bo premosorazmerna s količino proizvedenega amoniaka. Če pozneje dodate še eno ribo, povečate biološko obremenitev in bakterijske kolonije bodo morale rasti, da jo bodo prilagodile. Če naenkrat dodate preveč rib, bo med dodatnim amoniakom in zmožnostjo njegove pretvorbe prišlo do časa zamika. Amoniak in nitrit se povečata, kar lahko sproži izbruh bolezni. Zato je splošno pravilo, da naenkrat dodamo le nekaj zelo majhnih rib, na primer majhne tetre, in manj rib, če so ribe večje.
Edina izjema od tega pravila je enkratni dogodek dodajanja vseh rib hkrati po kolesarjenju akvarija z metodo brez rib.
Nitrosomonos in nitrobacter se bosta kolonizirala v izdelanem filtrirnem mediju, na stenah rezervoarja, gramoznem dnu, okrasih, rastlinah in obstajala tudi v vodi. Vendar pa bo njihova najvišja koncentracija v filtrih rezervoarja, ki so zasnovani tako, da povečajo njihovo kolonizacijo. Zato je treba umazane filtre le nežno splakniti z vodo iz rezervoarja, ki se vleče v vedro, nikoli pod pipo. Vsaka sprememba temperature ali parametrov vode povzroči, da bakterije odmrejo nazaj, kar bo povzročilo porast amoniaka in nitritov.
Za testiranje ravni amoniaka, nitritov, nitratov in drugih parametrov vode, vključno s trdoto in pH, so na voljo kompleti za testiranje akvarija. Na novo ustanovljen rezervoar je treba še naprej testirati tedensko prvih nekaj mesecev, nato pa enkrat mesečno.