Почему слова акватория, аквариум, акварель являются родственными?

Эти слова являются так называемыми этимологическими родственниками. Напомню, что это обстоятельство не позволяет называть их однокоренными во всех смыслах. Потому что у них корни неодинаковы.

Элемент "аква-", который может в различных словах выполнять функции корня, частицы корня или префиксоида, объединяет эти три имени существительных и подсказывает нам, что разговор идёт о чём-то, так или иначе связанном с водой. Потому что "aqua" и есть "вода", и этот элемент можно считать пракорнем всех этих трёх слов.

Поэтому акватория, аквариум и акварель действительно являются историческими языковыми родственниками.

Слова аквариум, акварель и акватория объединены общим латинским элементом аква, что значит вода. И все, на этом сходство и заканчивается. В русском языке эти слова не являются однокоренными.

В существительных аквариум и акварель все слово является корнем. В слове акватория часть -акватори- -- это корень, окончание - я.

Акватория, аквариум, акварель.

Эти слова объединяет слово - АКВА. В переводе с латыни это слово означает вода.

Поэтому эти слова можно назвать родственными.

Можно добавить к этим словам другие - акваланг, акванавт.