L'hébergement de coraux implique des paramètres d'eau quasi irréprochables. Ainsi, si pour les bacs
fish only, on peut mesurer des taux de nitrates de plus de 200 mg/litre sans que cela ne soit un problème, l'environnement corallien naturel affiche un taux de nitrates de 5 mg/l au plus.
Pour arriver à ce but, le cycle de l'azote doit être bouclé. À la différence des bacs fish only qui dégradent les déchets en ammonium, en nitrites puis en nitrates grâce à des filtres aérobies, la réaction ne s'arrête pas là dans les bacs récifaux et les nitrates ne s'accumulent pas dans le système : ils sont pris en charge par une population de bactéries hébergées au sein des pierres vivantes, qui convertissent les nitrates en azote gazeux qui s'échappe du système.
Ceci est obtenu grâce à plusieurs moyens :
- un écumeur : c'est un espace confiné où l'on mélange sous pression l'eau du bac et de l'air sous forme de fines bulles. Un grand nombre de molécules tensio actives (une tête hydrophile, une queue hydrophobe) sont piégées par les bulles qui remontent et sont extraites dans une coupelle. Elles sont retirés du système avant de se transformer en nitrates.
- des pierres vivantes : ce sont des blocs de roches prélevés dans le récif, qui sont en fait composées de coraux morts, de boues agglomérées, compressées. Elles possèdent la structure poreuse idéale pour abriter les colonies de bactéries qui nous intéresse pour la dénitratation.
- des pierres mortes : ce sont des blocs de pierre en céramique avec une structure poreuse similaire aux roches des récifs.
Deux méthodes de maintenance des invertébrés ont été mises au point :
- la méthode berlinoise (90 % des bacs récifaux), qui se base sur quatre piliers (éclairage, brassage, pierres vivantes, écumage)
- la méthode Jaubert, qui se base sur l'éclairage, le brassage modéré, l'absence d'écumeur, mais la présence d'une couche de sable épaisse (10 cm) placée au-dessus d'un espace vide d'eau confiné (le plénum). La couche de sable, par création d'un gradient d'oxygène en particulier, abrite des réactions chimiques qui aboutissent à la dénitratation de l'eau.