ระดับคลอโรฟิลล์สูงสุดที่ระดับน้ำลึก (DCM) หรือที่เรียกว่าระดับคลอโรฟิลล์สูงสุดใต้ผิวน้ำ^{[ 1 ] [ 2 ]}คือบริเวณใต้ผิวน้ำที่มีความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ สูงสุด โดยทั่วไป DCM จะอยู่ที่ระดับความลึกเดียวกับนิวทริไคลน์ซึ่งเป็นบริเวณในมหาสมุทรที่มีการเปลี่ยนแปลงความเข้มข้นของสารอาหารมากที่สุดตามระดับความลึก^{[ 3 ]}

DCM ไม่ได้มีอยู่เสมอไป บางครั้งอาจมีคลอโรฟิลล์ที่ผิวน้ำมากกว่าที่ระดับความลึกใดๆ แต่เป็นลักษณะทั่วไปของระบบนิเวศทางน้ำส่วนใหญ่ โดยเฉพาะในบริเวณที่มีการแบ่งชั้น อุณหภูมิ ที่ รุนแรง ^{[ 4 ]}ความลึก ความหนา ความเข้มข้น องค์ประกอบ และความคงอยู่ของ DCM มีความหลากหลายอย่างมาก^{[ 2 ] [ 5 ]}

วิธีทั่วไปในการกำหนด DCM คือการใช้CTD rosette ซึ่งเป็นเครื่องมือใต้น้ำที่วัดพารามิเตอร์ต่างๆ ของน้ำที่ระดับความลึกเฉพาะ^{[ 4 ]}ตำแหน่งและการก่อตัวของ DCM ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น ความต้องการทางโภชนาการของสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่และความพร้อมของแสง สิ่งมีชีวิตบางชนิดปรับตัวให้เข้ากับระดับแสงที่ต่ำลงโดยการเพิ่มปริมาณคลอโรฟิลล์ในเซลล์^{[ 6 ]}และบางชนิดปรับตัวโดยการอพยพในแนวดิ่งตามระดับสารอาหารและแสงที่แตกต่างกัน^{[ 7 ]}องค์ประกอบของชนิดพันธุ์ใน DCM แตกต่างกันไปตามเคมีของน้ำ ตำแหน่ง ฤดูกาล และความลึก^{[ 3 ] [ 8 ]}ไม่เพียงแต่มีความแตกต่างในองค์ประกอบของชนิดพันธุ์ใน DCM ระหว่างมหาสมุทรและทะเลสาบเท่านั้น แต่ยังมีความแปรผันภายในมหาสมุทรและทะเลสาบที่แตกต่างกันด้วย เนื่องจาก DCM กักเก็บผลผลิตขั้นต้นของโลกไว้เป็นจำนวนมาก จึงมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรสารอาหาร^{[ 9 ]}การไหลของพลังงาน และวัฏจักรทางชีวธรณีเคมี^{[ 10 ]}

DCM มักจะอยู่ลึกหลายสิบเมตรใต้ผิวน้ำ และไม่สามารถสังเกตได้โดยใช้วิธีการสำรวจระยะไกลด้วยดาวเทียมแบบดั้งเดิม การประมาณการผลผลิตขั้นต้นมักทำผ่านวิธีการสำรวจระยะไกลเหล่านี้ควบคู่กับแบบจำลองทางสถิติ แม้ว่าการคำนวณทางสถิติเหล่านี้อาจไม่ได้รวมการผลิตใน DCM อย่างแม่นยำก็ตาม^{[ 11 ]}สามารถกำหนด DCM ของพื้นที่ศึกษาได้ในสถานที่จริงโดยใช้เครื่องมือใต้น้ำ ( CTD rosette พร้อมขวดนิสกิน) เพื่อวัดพารามิเตอร์ต่างๆ เช่น ความเค็ม (รวมถึงสารอาหารที่ละลาย) อุณหภูมิ ความดัน และ การเรืองแสง ของคลอโรฟิลล์ตัวอย่างน้ำที่เก็บรวบรวมสามารถใช้เพื่อกำหนด จำนวนเซลล์แพลง ก์ตอนพืช จาก นั้นการวัดเหล่านี้สามารถแปลงเป็นความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ ชีวมวลแพลงก์ ตอนพืช และผลผลิตแพลงก์ตอนพืชได้^{[ 4 ]}อีกวิธีหนึ่งในการประมาณการผลผลิตขั้นต้นใน DCM คือการสร้างแบบจำลองการก่อตัวของ DCM ในภูมิภาคโดยการสร้างแบบจำลอง 3 มิติของภูมิภาค สิ่งนี้สามารถทำได้หากมีข้อมูลอุทกพลศาสตร์และชีวธรณีเคมีเพียงพอสำหรับบริเวณมหาสมุทรนั้น^{[ 11 ]}

นับตั้งแต่มีการค้นพบครั้งแรก นักสมุทรศาสตร์ได้นำเสนอทฤษฎีต่างๆ เพื่ออธิบายการเกิดบริเวณที่มีคลอโรฟิลล์เข้มข้นในระดับความลึก

การศึกษาในสถานที่ได้กำหนดว่าความลึกของการก่อตัวของ DCM ขึ้นอยู่กับ ระดับ การลดทอนของแสง เป็นหลัก และความลึกของชั้นสารอาหาร^{[ 7 ]}แม้ว่าการแบ่งชั้นตามอุณหภูมิก็มีบทบาทเช่นกัน^{[ 10 ] [ 11 ]}ในทะเลสาบ ความหนาของชั้น DCM ส่วนใหญ่ถูกควบคุมโดยขนาดและความลึกสูงสุดของทะเลสาบ^{[ 10 ]}

DCM ก่อตัวขึ้นใกล้กับชั้นสารอาหารและด้านล่างของเขตที่มีแสงส่องถึง^{[ 3 ]}การเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชใน DCM ถูกจำกัดด้วยปริมาณสารอาหารและแสง ดังนั้นการเพิ่มปริมาณสารอาหารหรือการเพิ่มปริมาณแสงใน DCM จะส่งผลให้เพิ่มอัตราการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืชได้^{[ 7 ]}

ตำแหน่งและการก่อตัวของ DCM ยังขึ้นอยู่กับฤดูกาลด้วย ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน DCM จะปรากฏในฤดูร้อนเนื่องจากการแบ่งชั้นของน้ำ และพบได้ยากในฤดูหนาวเนื่องจากการผสมในระดับลึก^{[ 11 ]} DCM สามารถพบได้ในระดับความลึกที่ตื้นกว่าในฤดูหนาวและต้นฤดูใบไม้ผลิเนื่องจากข้อจำกัดของแสงและการมีสารอาหารมากขึ้นในบริเวณที่ตื้นกว่าเนื่องจากการผสม และในระดับความลึกที่ต่ำกว่าในช่วงฤดูร้อนและต้นฤดูใบไม้ร่วง เนื่องจากสารอาหารในน้ำผิวดินถูกใช้หมดไปโดยผู้ผลิตขั้นต้น และการแผ่รังสี ที่แรงขึ้น ทำให้แสงสามารถส่องลงไปได้ลึกขึ้น^{[ 7 ] [ 11 ]}

การผสมในแนวดิ่งของสารอาหารที่จำกัดข้ามชั้นเทอร์โมไคลน์เป็นกระบวนการสำคัญในการสนับสนุนระดับคลอโรฟิลล์สูงสุดในน้ำลึก การผสมนี้สามารถขับเคลื่อนได้ด้วยกระบวนการหลายอย่างที่เชื่อมโยงกับการแกว่งตัวที่เกิดจากลม^{[ 12 ] [ 13 ] [ 14 ]}น้ำขึ้นน้ำลงภายใน^{[ 15 ]}และการดึงผ่านความลึกของชั้นผสมผิวน้ำ^{[ 16 ]}ในทะเลตื้นที่มีการแบ่งชั้นตามฤดูกาล กระบวนการของชั้นขอบเขตยังสามารถขับเคลื่อนการผสมของสารอาหารที่จำกัดข้ามชั้นเทอร์โมไคลน์ได้อีกด้วย^{[ 17 ]}

การก่อตัวของ DCM สัมพันธ์กับกระบวนการทางชีวภาพหลายประการ^{[ 6 ]}ซึ่งส่งผลต่อวัฏจักรสารอาหารสำหรับแบคทีเรียเฮเทอโรโทรฟิกในท้องถิ่น^{[ 9 ]}และองค์ประกอบของไฟโตแพลงก์ตอนเฉพาะ^{[ 2 ] [ 8 ] [ 18 ] [ 19 ]}

ปัจจัยการลดทอนแสงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าสามารถทำนายความลึกของ DCM ได้อย่างแม่นยำ เนื่องจากแพลงก์ตอนพืชในบริเวณนั้นต้องการแสงแดดเพียงพอสำหรับการเจริญเติบโต^{[ 4 ]}ส่งผลให้ DCM มักพบอยู่ในเขตยูโฟติกอย่างไรก็ตาม หากประชากรแพลงก์ตอนพืชปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อยลง DCM ก็อาจอยู่ในเขตอะโฟติกได้เช่นกัน^{[ 7 ] [ 20 ]}ความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์สูงที่ DCM เกิดจากจำนวนแพลงก์ตอนพืชจำนวนมากที่ปรับตัวให้ทำงานได้ในสภาพแสงน้อย^{[ 2 ] [ 6 ] [ 9 ]}

เพื่อปรับตัวให้เข้ากับสภาพแสงน้อย พบว่าประชากรแพลงก์ตอนพืชบางกลุ่มมีปริมาณคลอโรฟิลล์ต่อเซลล์เพิ่มขึ้น^{[ 2 ] [ 18 ] [ 19 ]}ซึ่งมีส่วนช่วยในการก่อตัวของ DCM ^{[ 3 ]}แทนที่จะเป็นการเพิ่มจำนวนเซลล์โดยรวม ข้อจำกัดของแสงตามฤดูกาลหรือระดับความเข้มแสงต่ำสามารถเพิ่มปริมาณคลอโรฟิลล์ในเซลล์แต่ละเซลล์ได้^{[ 6 ] [ 18 ]}เมื่อความลึกเพิ่มขึ้นภายในเขตผสม แพลงก์ตอนพืชต้องอาศัยปริมาณรงควัตถุ (คลอโรฟิลล์) ที่สูงขึ้นเพื่อดักจับ พลังงาน แสงเนื่องจากความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ในแพลงก์ตอนพืชสูงขึ้น DCM จึงไม่สามารถทำนายความลึกของชีวมวลสูงสุดในบริเวณเดียวกันได้^{[ 18 ]}

นอกจากนี้ เมื่อเปรียบเทียบกับบริเวณที่ตื้นกว่าของเขตผสม DCM มีความเข้มข้นของสารอาหารสูงและ/หรืออัตราการหายใจ การกิน และการตายที่ต่ำกว่า ซึ่งส่งเสริมการผลิตเซลล์แพลงก์ตอนพืชต่อไป^{[ 21 ]}

การอพยพในแนวดิ่งหรือการเคลื่อนที่ของแพลงก์ตอนพืชภายในมวลน้ำมีส่วนช่วยในการก่อตัวของ DCM เนื่องจากความหลากหลายของทรัพยากรที่แพลงก์ตอนพืชต้องการ ขึ้นอยู่กับปัจจัยต่างๆ เช่น สารอาหารและแสงที่มีอยู่ แพลงก์ตอนพืชบางชนิดจะเคลื่อนที่ไปยังระดับความลึกต่างๆ โดยตั้งใจ เพื่อตอบสนองความต้องการทางสรีรวิทยาของพวกมัน^{[ 7 ]}กลไกที่แพลงก์ตอนพืชบางชนิดใช้ เช่นไดอะตอมและไซยาโนแบคทีเรีย บางชนิด คือการควบคุมการลอยตัวของตัวเองเพื่อเคลื่อนที่ผ่านมวลน้ำ แพลงก์ตอนพืชชนิดอื่นๆ เช่นไดโนแฟลเจลเลตใช้แฟลเจลลาของพวกมันในการว่ายน้ำไปยังระดับความลึกที่ต้องการ การเคลื่อนที่โดยตั้งใจของแพลงก์ตอนพืชนี้มีส่วนช่วยในการก่อตัวของ DCM ในพื้นที่ที่แพลงก์ตอนพืชเหล่านี้เป็นสัดส่วนที่สำคัญของชุมชนแพลงก์ตอนพืช โดยทั่วไปแล้ว แพลงก์ตอนพืชเหล่านี้มีขนาดใหญ่กว่าและไม่พบในปริมาณมากในบริเวณที่มีสารอาหารน้อย ดังนั้นลักษณะทางสรีรวิทยาของแพลงก์ตอนพืชเหล่านี้จึงมีส่วนน้อยต่อการก่อตัวของ DCM ในแหล่งน้ำที่มีสารอาหารต่ำ^{[ 7 ]}

ในทะเลสาบ ความหนาของ DCM แสดงความสัมพันธ์เชิงบวกกับขนาดของทะเลสาบ อย่างไรก็ตาม เนื่องจากความหลากหลายของทะเลสาบมีมาก จึงไม่มีปัจจัยคงที่สำหรับแสงและอุณหภูมิที่สามารถนำมาใช้ในการทำนายความลึกของ DCM ในทะเลสาบประเภทต่างๆ ได้^{[ 10 ]}

องค์ประกอบของจุลินทรีย์ที่มีอยู่ใน DCM แตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญตามตำแหน่งทางภูมิศาสตร์ ฤดูกาล และความลึก^{[ 3 ] [ 8 ]}

ชนิดของแพลงก์ตอนพืชที่พบใน DCM แตกต่างกันไปตามความลึกเนื่องจากเม็ดสีเสริม ที่แตกต่างกัน แพลงก์ตอนพืชบางชนิดมีเม็ดสีเสริมซึ่งเป็นสารประกอบที่ปรับตัวให้สามารถรวบรวมพลังงานแสงจากความยาวคลื่นแสงบางช่วง^{[ 8 ]}แม้ในบริเวณที่มีแสงส่องผ่านน้อย^{[ 2 ] [ 9 ]}เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการรวบรวมพลังงานแสง แพลงก์ตอนพืชจะเคลื่อนที่ไปยังระดับความลึกที่เฉพาะเจาะจงเพื่อเข้าถึงความยาวคลื่นแสงที่มองเห็นได้ที่แตกต่างกัน^{[ 22 ]}

ความแตกต่างในองค์ประกอบของแพลงก์ตอนพืชระหว่าง ชั้น ผิวน้ำและ DCM นั้นสอดคล้องกันในแหล่งน้ำหลายแห่ง DCM มักจะมีสิ่งมีชีวิตที่มีแฟลเจลลาและคริปโตไฟต์มากกว่า[ 23 ^{] [ 24 ]ในขณะ}ที่ชั้นผิวน้ำมักจะมีไดอะตอมแบบเซนทริก มากกว่า ^{[ 25 ]}

ในทะเลเมดิเตอร์เรเนียน ตะวันตกเฉียงเหนือ แพลงก์ตอนพืชที่พบมากที่สุดคือโคคโคลิโท ฟอริด แฟลเจลเลต และไดโนแฟลเจลเลต ส่วนใน ทะเลเมดิเตอร์เรเนียนตะวันออกเฉียงใต้มีองค์ประกอบที่คล้ายคลึงกัน โดยโคคโคลิโทฟอริดและโมนาด (นาโนและพิโคแพลงก์ตอน ) เป็นส่วนประกอบหลักของชุมชนแพลงก์ตอนพืชใน DCM ^{[ 23 ]}

ในมหาสมุทรอินเดียแพลงก์ตอนพืชที่พบมากที่สุดใน DCM ได้แก่ไซยาโนแบคทีเรียโปรคลอโรไฟต์ คอคโคลิโทฟอริด ไดโนแฟลเจลเลต และไดอะตอม^{[ 8 ]}

ในทะเลเหนือไดโนแฟลเจลเลตเป็นแพลงก์ตอนพืชชนิดหลักที่พบใน DCM ที่ระดับไพคโนไคลน์ และต่ำกว่า ในส่วนที่ตื้นกว่าของ DCM ซึ่งอยู่เหนือไพคโนไคลน์ ไดโนแฟลเจลเลตก็พบได้เช่นกัน รวมถึงนาโนแฟลเจลเลตด้วย^{[ 4 ​​]}

DCM ของน้ำใสที่แบ่งเป็นชั้นๆ มักพบอยู่ใต้ชั้นผิวน้ำ^{[ 25 ]}ทะเลสาบสุพีเรียเป็นหนึ่งในทะเลสาบน้ำจืดที่ใหญ่ที่สุดในโลก และในฤดูร้อน DCM จะอยู่ลึกประมาณ 20 เมตรถึง 35 เมตร^{[ 25 ] [ 26 ]}ใต้ผิวน้ำ แม้ว่าชั้นผิวน้ำและ DCM จะเป็นชั้นน้ำที่อยู่ติดกัน แต่องค์ประกอบของชนิดพันธุ์ในชั้นผิวน้ำและ DCM แตกต่างกันเกือบทั้งหมด^{[ 25 ]}ความแตกต่างเหล่านี้รวมถึงการมีไดอะตอมแบบเซนทริกน้อยลงได อะตอมแบบเพนเนต คริปโทไฟต์ และไพร์โรไฟต์มากขึ้นใน DCM เมื่อเทียบกับชั้นผิวน้ำ นอกจากนี้ ความแตกต่างที่สำคัญที่สุดระหว่างสองชั้นนี้คือความอุดมสมบูรณ์ของCyclotella comtaซึ่งพบได้น้อยกว่ามากใน DCM ^{[ 25 ]}

แพลงก์ตอน พืชใน DCM ส่วนใหญ่มีแฟลเจลลา (เช่น คริปโตไฟต์และไพโรไฟต์) เมื่อเทียบกับแพลงก์ตอนพืชในชั้นผิวน้ำ^{[ 25 ]}เนื่องจากแพลงก์ตอนพืชที่มีแฟลเจลลาว่ายน้ำได้ดีกว่า นี่อาจอธิบายได้ว่าพวกมันสามารถอาศัยอยู่ในระดับความลึกที่ต้องการใน DCM ได้อย่างไร^{[ 25 ]}อีกปัจจัยหนึ่งสำหรับการพัฒนาของ DCM คือความพร้อมของสารอาหาร พบว่า DCM มีอัตราส่วนของคาร์บอนอินทรีย์อนุภาค (POC) ต่อฟอสฟอรัส (P) ต่ำกว่าชั้นผิวน้ำ^{[ 25 ]}เนื่องจากฟอสฟอรัสเป็นหนึ่งในปัจจัยจำกัดการเจริญเติบโต^{[ 27 ] [ 28 ]}โดยเฉพาะในทะเลสาบสุพีเรียในช่วงเวลาที่มีการแบ่งชั้น^{[ 29 ]}ปรากฏการณ์นี้อาจบ่งชี้ว่าแพลงก์ตอนพืชใน DCM มีฟอสฟอรัสมากกว่าในชั้นผิวน้ำ ความพร้อมของฟอสฟอรัสที่สูงขึ้นอาจทำให้แพลงก์ตอนพืชจำนวนมากเลือกที่จะอยู่ใน DCM แม้จะมีแสงน้อยกว่าเมื่อเทียบกับชั้นผิวน้ำ^{[ 25 ]}ในทางกลับกัน ข้อเท็จจริงที่ว่า DCM มีปริมาณแสงน้อยกว่า สามารถนำมาใช้โต้แย้งได้ว่าอัตราส่วน POC:P ที่ต่ำกว่านั้นเกิดจากข้อจำกัดของแสงมากกว่าความเข้มข้นของสารอาหาร (P) ที่เพิ่มขึ้น^{[ 25 ] [ 30 ]}

ในทะเลสาบ Tahoeนั้น DCM มีลักษณะเฉพาะ เนื่องจากความลึกของบริเวณนี้ต่ำกว่าปกติมาก โดยอยู่ลึกประมาณ 90–110 เมตรใต้ผิวน้ำ^{[ 21 ] [ 20 ]}โดยทั่วไปแล้ว DCM จะพบอยู่ใกล้กับชั้นเทอร์โมไคลน์ ซึ่งอยู่ลึกประมาณ 30–40 เมตร^{[ 5 ] [ 20 ]}ทะเลสาบ Tahoe แสดงให้เห็นถึงระดับความเข้มข้นของคลอโรฟิลล์ที่คล้ายกับพื้นที่ที่มีสารอาหารน้อย^{[ 21 ]}โดยที่ความลึกของบริเวณนี้ขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงตามฤดูกาล เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงตามเวลาเหล่านี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งระหว่างฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน ชุมชนแพลงก์ตอนพืชในทะเลสาบ Tahoe จึงมีการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกัน ในช่วงฤดูใบไม้ผลิ DCM จะตรงกับผิวน้ำด้านบนของไนตราไคลน์^{[ 21 ] [ 31 ]}ทำให้น้ำมีสารอาหารอุดมสมบูรณ์สำหรับไดอะตอมCyclotella striataและไครโซไฟต์Dinobryon bavaricumที่จะเจริญเติบโต ในช่วงฤดูร้อน DCM จะลึกขึ้น และผลผลิตภายในชั้นจะขึ้นอยู่กับแสงเกือบทั้งหมด^{[ 31 ]}คล้ายกับโครงสร้างคลอโรฟิลล์ที่พบในมหาสมุทร^{[ 5 ]} DCM จะมีความลื่นไหลและแปรผันอย่างมาก ทำให้แพลงก์ตอนพืชบางชนิด (ไดอะตอมSynedra ulna, Cyclotella comtaและแฟลเจลเลต สีเขียว ) เริ่มมีบทบาทเด่น แม้ว่าจะไม่มีอยู่ในช่วงฤดูใบไม้ผลิที่มีผลผลิตสูงก็ตาม^{[ 21 ] [ 31 ]}

โดยรวมแล้ว ชุมชนแพลงก์ตอนพืชระหว่าง epilimnion และ DCM ในทะเลสาบ Tahoe แตกต่างกันตามขนาด ทั้งสองภูมิภาคอุดมไปด้วยไดอะตอม โดยไดอะตอมขนาดเล็ก (ปริมาตรเซลล์ = 30.5 μm³) เช่นCyclotella stelligera และ Synedra radiansเป็นส่วนใหญ่ใน epilimnion ในขณะที่ไดอะตอมขนาดใหญ่ (ปริมาตรเซลล์ = 416.3 μm³) เช่นC.ocellata, Stephanodiscus alpinus และ Fragilaria crotonensisเป็นส่วนใหญ่ใน DCM ^{[ 21 ]}

ทะเลสาบในภูมิภาคเทือกเขาแอนเดียนปาตาโกเนียเหนือสามารถแบ่งออกเป็นทะเลสาบขนาดใหญ่ที่ลึกกว่าและทะเลสาบขนาดเล็กที่ตื้นกว่า แม้ว่าทะเลสาบเหล่านี้จะอยู่ในภูมิภาคเดียวกัน แต่ก็มีสภาพที่แตกต่างกันซึ่งนำไปสู่องค์ประกอบของชนิด DCM ที่แตกต่างกัน ทะเลสาบขนาดใหญ่ที่ลึกกว่านั้นมีสารอาหารต่ำมาก เนื่องจากมีความโปร่งใสมากและมี DOC และสารอาหารต่ำ^{[ 32 ]}แตกต่างจากโปรไฟล์อุณหภูมิที่สม่ำเสมอของทะเลสาบที่ตื้นกว่า ทะเลสาบที่ลึกกว่าจะมีการแบ่งชั้นอุณหภูมิที่รุนแรงในช่วงปลายฤดูใบไม้ผลิและฤดูร้อน ทะเลสาบทั้งสองประเภทยังแตกต่างกันในสัมประสิทธิ์การลดทอน แสง : ค่านี้จะต่ำกว่าในทะเลสาบที่ลึกกว่าและโปร่งใส ซึ่งหมายความว่าแสงสามารถส่องผ่านได้มากขึ้น^{[ 32 ]}

ดังนั้น ความแตกต่างหลักระหว่างทะเลสาบทั้งสองประเภทที่พบว่ามีส่วนช่วยต่อชุมชน DCM คือสภาพแสง พบว่าทะเลสาบตื้นมีอนุภาคสีเหลืองที่ละลายอยู่เข้มข้นกว่าทะเลสาบที่ลึกกว่า ส่งผลให้สำหรับทะเลสาบที่ลึกกว่าความยาวคลื่นการดูดซับสูงสุดส่วนใหญ่จะอยู่ที่ปลายสเปกตรัมสีแดง ในขณะที่ทะเลสาบตื้นแสดงความยาวคลื่นการดูดซับสีเขียวและสีน้ำเงินนอกเหนือจากสีแดง^{[ 32 ]}

ในบริเวณ DCM ของทะเลสาบน้ำลึกขนาดใหญ่ซิลิเอตแบบผสมผสานOphrydium naumanniมีบทบาทเด่น ความสามารถในการสังเคราะห์แสงของพวกมันมาจากสาหร่ายChlorellaที่เป็นเอนโดซิมไบ โอติก ซึ่งเป็นคู่แข่งที่แข็งแกร่งในสภาพแสงน้อย^{[ 32 ]}นอกจากนี้ ซิลิเอตยังสามารถกิน สิ่ง มีชีวิตอื่นเพื่อรับธาตุที่จำเป็นอื่นๆ ได้อีกด้วย ในทะเลสาบที่ตื้นกว่าพบว่าไม่มีO. naumanni ซึ่งอาจเป็นเพราะระดับการแข่งขันกับไฟโตแพลงก์ตอนและความรุนแรงของกระแสน้ำปั่นป่วนที่สูงกว่า ^{[ 32 ]}

DCM มี บทบาท ทางนิเวศวิทยา ที่สำคัญในการเป็นแหล่งกักเก็บ ผลผลิตขั้นต้นส่วนใหญ่ของโลกและในการหมุนเวียนสารอาหาร ใน น่านน้ำ ที่มีสารอาหารต่ำเช่นทะเลเหนือและทะเลเมดิเตอร์เรเนียน DCM เป็นแหล่งที่เกิดผลผลิตขั้นต้นโดยรวมมากกว่าครึ่งหนึ่งเนื่องจากการเจริญเติบโตของแพลงก์ตอนพืช^{[ 4 ] [ 11 ]}อัตราการผลิตขั้นต้นที่สูงใน DCM ช่วยอำนวยความสะดวกในการหมุนเวียนสารอาหารไปยังระดับโภชนาการที่สูงขึ้นในชั้นผสม DCM ก่อตัวขึ้นที่ระดับความลึกเดียวกับนิวริคลีน^{[ 3 ]}ดังนั้นแพลงก์ตอนพืชใน DCM จึงสามารถเข้าถึงสารอาหารที่ขึ้นมาจากมหาสมุทรลึกได้ จากนั้นแพลงก์ตอนพืชใน DCM ก็สามารถหมุนเวียนกลับขึ้นไปตามคอลัมน์น้ำเพื่อจัดหาสารอาหารให้กับเฮเทอโรโทรฟในชั้นผสม^{[ 7 ] [ 9 ]}

เนื่องจากสภาพแวดล้อม DCM มีบทบาทสำคัญในการผลิตขั้นต้น จึงสามารถเชื่อมโยงกับปฏิสัมพันธ์ระหว่างผู้ล่าและเหยื่อในน้ำ การไหลเวียนของพลังงานและชีวมวล และวัฏจักรทางชีวธรณี เคมีได้หลายด้าน ^{[ 10 ]}การส่งออกสารอินทรีย์จากชั้นน้ำจำนวนมากเกิดขึ้นเนื่องจาก DCM เนื่องจากเฮเทอโรโทรฟบริโภคไฟโตแพลงก์ตอนใน DCM และมูลของสัตว์กินพืชจะจมลงสู่มหาสมุทรลึก^{[ 8 ]} DCM เป็นแหล่งอาหารที่สำคัญสำหรับผู้ผลิตขั้นที่สอง เนื่องจากมีความเข้มข้นของผู้ผลิตขั้นต้นค่อนข้างสูงในบริเวณหนึ่งของชั้นน้ำ ทำให้สัตว์กินพืชสามารถหาและบริโภคไฟ โตแพลงก์ตอนได้ง่ายและเร็วขึ้น ซึ่งจะเพิ่มอัตราการเคลื่อนที่ของพลังงานผ่านระดับโภชนาการ^{[ 11 ]}