Dans la nature, un récif ne peut se former que si certaines conditions sont réunies:

· le milieu doit comporter un substrat stable
· l'eau doit être oligotrophe et chaude
· l'intensité lumineuse doit être importante
· l'eau doit être constamment en mouvement

Caractères abiotiques à reproduire

L'eau de mer est constituée de 53 éléments, dont 9 qui représentent 99% du poids des sels présents dans cette eau. Ces neufs éléments sont:
1. Le chlorure de sodium (NaCl) 77.8%
2. Le chlorure de magnésium (MgCl2) 9.7%
3. Le sulfate de magnésium (MgSo4) 5.7%
4. Le sulfate de calcium (CaSo4) 3.7%
5. Le chlorure de potassium (KCl) 1.7%
6. Le carbonate de calcium (CaCo3) 0.3%
7. Le brome
8. Le carbone
9. Le strontium

L'eau de mer doit comporter 400-420 mg/L de calcium, 1300 mg/L de magnésium, 8-10 mg/L de strontium. La quantité de nitrite d'ammonium doit est inférieure au taux de 0.1 mg/L, et l'on ne doit pas trouver plus de 40 mg/L de nitrates.

La température quand à elle doit être maintenue entres 21 et 27°C, idéalement aux alentours de 24°C.

Le pH doit être fixé entre 7.6 et 9, idéalement aux alentours de 8.2 à 8.5, le potentiel Red-Ox doit être de 350-400mV, l'alcalinité quand à elle est fixée entre 2.5 et 3.5 meq/L.

L'éclairage doit être constitué d'une photopériode de 10 heures de luminosité et 14heures d'obscurité, ou de 12 heures de luminosité et 12 heures d'obscurité.

La salinité doit être d'environ 35g/L, et la densité de 1025.

Le brassage doit permettre d'obtenir une houle, des turbulences et de flux laminaires.

Le cycle de l'Azote

En aquariologie récifale, le cycle de l'azote est assuré

· Par les pierres vivantes (nitrification-dénitrifiacation)
· Par une épaisse couche de sable (dénitrification)
· Par un filtre dénitrificateur (dénitrateur) il existe la dénitratation hétérotrophe, et la dénitratation autotrophe (sur soufre).
· Par l'écumeur
· Par une éventuelle culture annexe d'algues et d'herbivores.

La dénitratation hétérotrophe se réalise dans une cuve opaque comprenant plusieurs chambres dans lesquelles l'eau circule sur un substrat colonisé par des bactéries anaérobies.

La dénitratation autotrophe se réalise sur une colonne de soufre. ce soufres est colonisé par des bactéries appelées Thiobacillus denitrificans

Les Phosphates

Les phosphates sont à proscrire de l'aquarium récifal. Leur extraction peut être maximisée grace a l'écumeur, la filtration mécanique, des filtres spécifiques, de la paille de fer, des granulats absorbants, des organismes détritivores et herbivores.

Le Calcium

Le calcium peut être ajouté  de deux manières différentes:

1. En utilisant de l'eau de chaux: On mélange 20 à 100g d'eau de chaux à 5L d'eau. On agite, puis on laisse reposer durant quelques heures. On obtient alors une partie liquide (solution) appelée le KalkWasser, et une partie solide (hydroxyde de calcium non dissoute). Le KalkWasser est versé progressivement dans l'aquarium en surveillant les variations de pH, qui ne doit pas dépasser 8.6. Cette méthode permet de compenser les pertes d'eau due à l'évaporation, de précipiter les phosphates qui seront alors éliminés par l'écumeur, d'augmenter l'aptitude des coraux à absorber le calcium, et de diminuer la quantité de dioxyde de carbone présente dans l'aquarium (car le KalkWasser réagit avec.

2. En utilisant un réacteur à calcaire: L'eau circule sur un substrat calcaire dans un réacteur à pH acide, et on obtient alors une succession de réaction chimique qui sont:                        
CO2+H2O-> H2CO3;                                                        
H2CO3->H(+)+ HCO3(-);                                                 
CaCO3+H(+) ->Ca(HCO3)2;                                                     
Ca(HCO3)2->Ca²(+)+2HCO3(-);                                       
HCO3-+OH-->Co3.²(-)+2H2O.

Pour une bonne dissolution,la vitesse de circulation de l'eau doit être importante. Pour des réacteurs dont le diamères est inférieur à 12 cm, on utilise une pompe d'une puissance d'au moins 2500L/H. Il faut faire très attention au chois du substrat, car certains (comme le sable de corail) libèrent des phosphates dans l'eau.

L'oxygène

Afin d'augmenter la quantité d'oxygène au sein de l'aquarium, on peut
·    installer une surverse, qui permettra d'éliminer le film gras de surface.
·     L'écumeur permet d'éliminer les composés organiques avant leur dégradation qui nécessite de l'oxygène.
·    Une agitation important de l'eau permet d'obtenir un contact Air-eau important.
·    Le brassage permet de lutter contre la stratification thermique.

Le strontium

Le strontium peut être ajouté à l'aide d'une solution de Chlorure de strontium à 10% (25g dans 250mL d'eau distillée), ajoutée à raison de 1mL Pour 100L d'eau de l'aquarium par semaine.

L'Iode

On utilise une solution aqueuse d'iodure de potassium (25g pour 0.5L d'eau distillée), ajouté à raison de 0.5 mL pour 100L d'eau de l'aquarium toutes les 2 semaines. On peut également utiliser une solution appelée Lugol, en ajoutant une goutte pour 80L d'eau de l'aquarium par semaine.Le fer est ajouté à l'aide de fer chélate.

Le brassage

On utilise des pompes centrifuges à rejet uni ou multi directionnel. Le débit doit être d'environ 10 à 20 fois le volume du bac par heure. Il est possible d'utiliser un générateur de vagues, et de produire des bulles d'air: Nature du mouvement d'eau = f(diamètres des bulles). En d'autres termes, la nature des mouvements d'eau est fonction du diamètre des bulles d'air produites.

Pompe1                                                                            Pompe2  

Pompe3                                                                          Pompe4

Imaginons que chaque pompe soit placée dans un coin de l'aquarium, les pompes 1 et 3 fonctionne pendant que les pompes 2 et 4 s'arrêtent, puis les pompes 2 et 4 fonctionnent pendant que les pompes 1 et 3 s'arrêtent, ceci alternativement.

La coloration de l'eau

La coloration de l'eau permet d'être évitée par:
·    une filtration chimique: en utilisant 500g de charbon actif pour 100L d'eau.
·    une filtration à absorption moléculaire: percolation d'une eau préfiltrée sur des polymères de styrène ou d'acrylique.
·    l'écumage
·    l'ozonisation
·    les changements d'eau

L'éclairage

Pour les éclairages, on utilise une source aux halogénures métalliques (400W), un tube fluorescent bleu ou une source lumineuse blanche (clair de lune). On préconise généralement une puissance de 400 à 600 Watts par m²