Fisk kan leve under vann, men de fortsatt " puste" oksygen og slipper karbondioksid . Oksygenet fisk puste oppløst oksygen. De trenger ikke utlede oksygen ved å splitte hydrogen og oksygen som gjør opp vann . Av denne grunn oksygen i vann er svært mye en begrenset ressurs . I åpne økosystemer som elver eller innsjøer vannmikser , bringe friskt vann som inneholder mer oksygen og tar bort karbondioksid . Et akvarium er ikke et helt lukket system ved at overflatevannet virker sammen med luften og ny oksygen blir oppløst , en prosess assistert ved å pumpe bobler gjennom vannet. Men uten denne pumping og uten naturlig å blande fisken kan eksos oksygentilførselen , noe som gjør det vanskelig å puste .
Mikroorganisme arkiv
Avføring og matavfall vil også bygge opp i lukkede økosystemer . Dette gir mat for mikroorganismer som bakterier som raskt kan samle seg når de ikke er spredt av strømmer eller filtrering. Akkurat som fisken , mikroorganismer bruke opp oksygen og produserer karbondioksid når de puste . Tilstrekkelig antall av disse mikroorganismene kan bruke opp tilstrekkelig oksygen til å utgjøre et problem for fisk .
Ammoniakk og Nitritt
nedbryting av proteiner av bakterier og i fiskens metabolisme gjør ammoniakk som oppløses i vannet. Noen bakterier kan også bryte ned ammoniakken til nitritt . Disse forbindelser er meget giftige for fisk fordi de forårsake oppblåsing av følsomme vev som gjellene. Dette fører til at gjellene til å hovne opp og så gjør det vanskelig for fisken å puste . I et åpent økosystem , ville protein nivåer ikke bygge opp på ett sted tilstrekkelig for ammoniakk til å bli et problem , men i et lukket system er det ingen steder for disse forbindelsene å flykte til.
Infeksjon
grunn av oppbygging av avfall saken og mangel på ferskvann , fisk i tett lukkede miljøer er svært utsatt for bakterielle sykdommer, soppinfeksjon og økt antall parasitter . Dette kan skade gjellene og forårsake pustevansker. Spesielt er disse patogener forårsake betennelse i gjelle , som senker overflatearealet av gjelle . Dette gjør få oksygen ved diffusjon fra vannet vanskeligere .