เขตเมโซเพลาจิกมีบทบาทสำคัญในปั๊มชีวภาพ ของมหาสมุทร ซึ่งมีส่วนช่วยในวัฏจักรคาร์บอนของมหาสมุทรในปั๊มชีวภาพ คาร์บอนอินทรีย์จะถูกผลิตขึ้นในเขตยูโฟติก ผิวน้ำ ซึ่งแสงช่วยส่งเสริมการสังเคราะห์แสง ส่วนหนึ่งของการผลิตนี้จะถูกส่งออกไปจากชั้นผสมผิวน้ำและเข้าสู่เขตเมโซเพลาจิก เส้นทางหนึ่งสำหรับการส่งออกคาร์บอนจากชั้นยูโฟติกคือการจมของอนุภาค ซึ่งสามารถเร่งได้โดยการบรรจุสารอินทรีย์ใหม่ในเม็ดอุจจาระของแพลงก์ตอนสัตว์ อนุภาคถ่วงน้ำหนัก และกลุ่มก้อน^{[ 9 ]}

ในเขตเมโซเพลาจิกปั๊มชีวภาพเป็นกุญแจสำคัญในการหมุนเวียนคาร์บอน เนื่องจากเขตนี้ส่วนใหญ่ถูกครอบงำด้วยการแร่ธาตุของคาร์บอนอินทรีย์อนุภาค (POC) เมื่อส่วนหนึ่งของ POC ถูกส่งออกจากเขตยูโฟติกประมาณ 90% ของ POC นั้นจะถูกหายใจในเขตเมโซเพลาจิก^{[ 9 ]}ทั้งนี้เนื่องมาจากจุลินทรีย์ที่หายใจเอาสารอินทรีย์และแร่ธาตุของสารอาหาร ในขณะที่ปลาในเขตเมโซเพลาจิกยังบรรจุสารอินทรีย์ลงในก้อนที่จมลงอย่างรวดเร็วเพื่อส่งออกไปยังระดับความลึกที่มากขึ้น^{[ 10 ]}คาร์บอนอินทรีย์ที่ไม่ได้รับการแร่ธาตุจะถูกฝังอยู่ในตะกอนมหาสมุทรหรือคงอยู่ในรูปของสารอินทรีย์ละลายที่ทนทาน^{[ 11 ] [ 12 ] [ 13 ]}

กระบวนการสำคัญอีกประการหนึ่งที่เกิดขึ้นในโซนนี้คือการอพยพแนวดิ่งรายวันของบางสายพันธุ์ ซึ่งเคลื่อนที่ระหว่างโซนยูโฟติกและโซนเมโซเพลาจิก และขนส่งสารอินทรีย์อนุภาคไปยังส่วนลึกอย่างแข็งขัน^{[ 9 ]} ในการศึกษาหนึ่งในมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อน พบว่าไมคโทฟิดในโซนเมโซเพลาจิกถูกประเมินว่าขนส่ง POC ที่จมลงสู่ส่วนลึกอย่างแข็งขันถึง 15–28% ^{[ 14 ]}ในขณะที่การศึกษาใกล้หมู่เกาะคานารีประเมินว่า 53% ของการไหลของคาร์บอนในแนวดิ่งเกิดจากการขนส่งอย่างแข็งขันจากแพลงก์ตอนสัตว์และไมโครเนกตอน^{[ 15 ]}เมื่อผลผลิตขั้นต้นสูง การมีส่วนร่วมของการขนส่งอย่างแข็งขันโดยการอพยพแนวดิ่งได้รับการประเมินว่าเทียบได้กับการส่งออกอนุภาคที่จมลง^{[ 9 ]}

ออกซิเจนที่ละลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการหายใจแบบใช้ออกซิเจน และในขณะที่ผิวมหาสมุทรโดยทั่วไปจะมีออกซิเจนสูงเนื่องจากการแลกเปลี่ยนก๊าซในบรรยากาศและการสังเคราะห์แสง เขตเมโซเพลาจิกไม่ได้สัมผัสกับบรรยากาศโดยตรงเนื่องจากการแบ่งชั้นที่ฐานของชั้นผสมผิวน้ำ สารอินทรีย์ถูกส่งออกไปยังเขตเมโซเพลาจิกจากชั้นยูโฟติกที่อยู่ด้านบน ในขณะที่แสงน้อยในเขตเมโซเพลาจิกจำกัดการสังเคราะห์แสง การบริโภคออกซิเจนเนื่องจากการหายใจของสารอินทรีย์ที่จมลงส่วนใหญ่และการขาดการแลกเปลี่ยนก๊าซ มักจะสร้างเขตที่มีออกซิเจนต่ำสุด (OMZ) ในเขตเมโซเพลาจิก OMZ ในเขตเมโซเพลาจิกมีความรุนแรงเป็นพิเศษในมหาสมุทรแปซิฟิกเขตร้อนตะวันออกและมหาสมุทรอินเดียเขตร้อนเนื่องจากการระบายอากาศที่ไม่ดีและอัตราการส่งออกคาร์บอนอินทรีย์ไปยังเขตเมโซเพลาจิกสูง^{[ 9 ]}ความเข้มข้นของออกซิเจนในเขตเมโซเพลาจิกบางครั้งส่งผลให้มีความเข้มข้นต่ำกว่าระดับออกซิเจน ทำให้การหายใจแบบใช้ออกซิเจนเป็นไปได้ยากสำหรับสิ่งมีชีวิต^{[ 9 ]}ในบริเวณที่ปราศจากออกซิเจนเหล่านี้ อาจเกิดการสังเคราะห์ทางเคมีขึ้น โดยที่ CO2 สารประกอบที่ลดลง เช่น ซัลไฟด์หรือแอมโมเนีย จะถูกดูดซับเพื่อสร้างคาร์บอนอินทรีย์ ซึ่งมีส่วนช่วยในแหล่งกักเก็บคาร์บอนอินทรีย์ในเมโซเพลาจิก^{[ 16 ]}เส้นทางการตรึงคาร์บอนนี้ได้รับการประเมินว่ามีอัตราเทียบเท่ากับการมีส่วนร่วมของการผลิตเฮเทอโรโทรฟิกในอาณาจักรมหาสมุทรนี้^{[ 17 ]}

ไนโตรเจนเป็นสารอาหารจำกัดในระบบชีวภาพซึ่งส่งผลต่อผลผลิตในสภาพแวดล้อมทางทะเล^{[ 11 ] [ 18 ] [ 19 ]}เขตเมโซเพลาจิก ซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีการหายใจและการแร่ธาตุของอนุภาคอินทรีย์อย่างมีนัยสำคัญ มักจะมีสารอาหารอุดมสมบูรณ์ ซึ่งแตกต่างจากเขตยูโฟติกที่อยู่เหนือขึ้นไป ซึ่งมักจะมีสารอาหารจำกัด ความแตกต่างของปริมาณไนโตรเจนระหว่างเขตเอพิเพลาจิกและเขตเมโซเพลาจิกเกิดจากกระบวนการทางชีวธรณีเคมีที่ควบคุมการจมของอนุภาคอินทรีย์^{[ 11 ] [ 18 ] [ 20 ]}พื้นที่ที่มีออกซิเจนต่ำ เช่น OMZ เป็นพื้นที่สำคัญของการลดไนเตรตโดยโปรคาริโอต ซึ่งเป็นวิถีเฮเทอโรโทรฟิกที่ไนเตรตถูกเปลี่ยนเป็นก๊าซไนโตรเจน ส่งผลให้ไนโตรเจนที่ทำปฏิกิริยาได้สูญเสียไปยังแหล่งกักเก็บในมหาสมุทร^{[ 9 ]}ที่บริเวณรอยต่อระหว่างออกซิเจนต่ำกับออกซิเจนต่ำที่เกิดขึ้นบริเวณขอบของ OMZ ไนไตรต์และแอมโมเนียมสามารถรวมตัวกันเพื่อผลิตก๊าซไนโตรเจนผ่านกระบวนการแอนแนมม็อกซ์ซึ่งยังช่วยกำจัดไนโตรเจนออกจากแหล่งที่สิ่งมีชีวิตสามารถ นำไปใช้ได้ ^{[ 20 ]}ความพร้อมใช้งานของไนโตรเจนยังขึ้นอยู่กับภูมิภาคของโลกด้วย โดยทั่วไปแล้ว ข้อจำกัดของไนโตรเจนในฐานะสารอาหารมักพบในกระแสน้ำวนกึ่งเขตร้อน และมักมีข้อจำกัดร่วมกับเหล็ก^{[ 19 ]}การไหลของสารอินทรีย์อนุภาคที่มีไนโตรเจนสูงในส่วนที่ลึกกว่าของมหาสมุทรเกิดขึ้นจากกระบวนการเปลี่ยนแปลงทางชีวภาพของสารอินทรีย์โดยจุลินทรีย์ ซึ่งเริ่มต้นในเขตผิวน้ำ^{[ 18 ] [ 21 ]}หลักฐานสำหรับปริมาณไนโตรเจนที่เพิ่มขึ้นในเขตผิวน้ำพบได้จากการเพิ่มขึ้นของกรดอะมิโนที่พบในสารอินทรีย์ที่ละลายอยู่^{[ 11 ]}

ฟอสฟอรัสเป็นองค์ประกอบสำคัญของวัฏจักรสารอาหารในเขตน้ำลึกปานกลาง แพลงก์ตอนพืชในเขตยูโฟติกใช้ฟอสเฟตที่มีอยู่สำหรับการเจริญเติบโตและสะสมฟอสเฟตอินทรีย์ละลาย (DOP) และฟอสเฟตอินทรีย์อนุภาค (POP) ผ่านการขับถ่ายอุจจาระหรือวัสดุที่ตายแล้ว^{[ 22 ]}เมื่อ DOP/POP ไปถึงเขตน้ำลึกปานกลาง แบคทีเรียจะแปรสภาพฟอสเฟตเหล่านี้เพื่อรับสารอาหาร ปล่อยฟอสเฟตอนินทรีย์ละลาย (DIP) กลับคืนสู่มวลน้ำ จากนั้น DIP จะถูกนำกลับไปยังผิวน้ำผ่านการผสมในแนวดิ่งและการอพยพในแนวดิ่งตามรอบวัน ซึ่งจะเติมเต็มฟอสเฟตในเขตยูโฟติก^{[ 23 ]}ฟอสฟาเตสเป็นเอนไซม์ที่สำคัญในกระบวนการเปลี่ยน DOP/POP เป็น DIP และมีการทำงานมากกว่าในเขตน้ำลึกปานกลาง (800 เมตร) ถึง 37 เท่าเมื่อเทียบกับผิวน้ำ^{[ 24 ]}ในระหว่างกระบวนการคืนแร่ธาตุ ฟอสเฟตส่วนหนึ่งจะถูกกักเก็บไว้ในตะกอนมหาสมุทรพร้อมกับออกซิเจน (ในสภาวะที่มีออกซิเจน) และยังคงเฉื่อยชาเป็นส่วนใหญ่^{[ 25 ]}อย่างไรก็ตาม ตะกอนฟอสเฟตนี้สามารถปล่อยสารอาหารกลับคืนสู่มวลน้ำได้ภายใต้สภาวะที่ไม่มีออกซิเจน^{[ 26 ]}

เช่นเดียวกับฟอสฟอรัส กำมะถันก็มีส่วนร่วมในวัฏจักรการหมุนเวียนกับน้ำผิวดินเช่นกัน ซัลเฟตอินทรีย์จมลงสู่ชั้นน้ำลึก จากนั้นจะถูกแร่ธาตุกลับคืนเป็นซัลเฟตอนินทรีย์ ซึ่งจะเข้าสู่ชั้นน้ำที่มีแสงส่องถึงอีกครั้ง^{[ 27 ]}อย่างไรก็ตาม วัฏจักรนี้เป็นเพียงองค์ประกอบหนึ่งของกระบวนการที่ใหญ่กว่าในวัฏจักรของกำมะถัน ซึ่งเรียกว่าวัฏจักรของกำมะถันแบบซ่อนเร้น วัฏจักรของกำมะถันแบบซ่อนเร้นเกิดขึ้นใน OMZ และมีลักษณะเฉพาะคือการเชื่อมโยงอย่างแน่นหนาของการลดซัลเฟตและการออกซิเดชันที่ตามมา^{[ 28 ]}กำมะถันส่วนใหญ่ถูกส่งไปยังมหาสมุทรลึกโดยการระบายความร้อนใต้ทะเล ซึ่งปล่อยซัลไฟด์ลงสู่น้ำโดยรอบ^{[ 29 ]}นอกจากนี้ ซัลไฟด์ที่เกิดขึ้นในชั้นน้ำลึกยังช่วยสร้างไพไรต์ ซึ่งเกิดจากการรวมตัวกับเหล็ก II โดยทั่วไปในสภาพแวดล้อมที่ปราศจากออกซิเจน^{[ 30 ]}

ความรู้เกี่ยวกับชุมชนจุลินทรีย์ในเขตเมโซเพลาจิกมีน้อยมาก เนื่องจากความยากลำบากในการศึกษาบริเวณมหาสมุทรส่วนนี้ การศึกษาโดยใช้ DNA จากตัวอย่างน้ำทะเลเน้นย้ำถึงความสำคัญของไวรัสและจุลินทรีย์ในการรีไซเคิลสารอินทรีย์จากผิวมหาสมุทร ซึ่งเรียกว่าวงจรจุลินทรีย์จุลินทรีย์เหล่านี้สามารถรับพลังงานจากวิถีเมตาบอลิซึมที่แตกต่างกัน^{[ 41 ]} บางชนิดเป็นออโตโทรฟเฮเทอโรโทรฟและการศึกษาในปี 2006 ค้นพบเคโมออโตโทรฟ^{[ 41 ]} อาร์เคียเครนาร์เคียนแคนดิดาตั สที่เป็นเคโมออโตโทรฟนี้ สามารถออกซิไดซ์แอมโมเนียมเป็นแหล่งพลังงานได้โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน ซึ่งอาจส่งผลกระทบอย่างมากต่อวัฏจักรไนโตรเจนและคาร์บอน^{[ 41 ]} การศึกษาหนึ่งประมาณการว่าแบคทีเรียที่ออกซิไดซ์แอมโมเนียมเหล่านี้ ซึ่งมีเพียง 5% ของประชากรจุลินทรีย์ สามารถดักจับคาร์บอนอินทรีย์ได้ 1.1 กิกะตันต่อปี^{[ 42 ]}

โดยทั่วไปแล้ว ชีว มวล และความหลากหลาย ของจุลินทรีย์จะลดลงแบบทวีคูณตามความลึกในเขตเมโซเพลาจิก ซึ่งสอดคล้องกับการลดลงของอาหารจากด้านบน^{[ 9 ]}องค์ประกอบของชุมชนจะแตกต่างกันไปตามความลึกในเขตเมโซเพลาจิก เนื่องจากสิ่งมีชีวิตต่าง ๆ ได้วิวัฒนาการเพื่อสภาพแสงที่แตกต่างกัน^{[ 9 ]}ชีวมวลของจุลินทรีย์ในเขตเมโซเพลาจิกจะมากขึ้นในละติจูดที่สูงกว่าและลดลงไปทางเขตร้อน ซึ่งน่าจะเชื่อมโยงกับระดับผลผลิตที่แตกต่างกันในน้ำผิวดิน^{[ 9 ]}อย่างไรก็ตาม ไวรัสมีจำนวนมากในเขตเมโซเพลาจิก โดยมีประมาณ 10 ¹⁰ - 10 ^{12 ตัว} ต่อลูกบาศก์เมตร ซึ่งค่อนข้างสม่ำเสมอทั่วทั้งเขตเมโซเพลาจิก^{[ 9 ]}

เขตเมโซเพลาจิกเป็นแหล่งอาศัยของชุมชนแพลงก์ตอนสัตว์ที่หลากหลาย แพลงก์ตอนสัตว์ทั่วไป ได้แก่ โคพีพอด คริลล์ แมงกะพรุน ไซโฟโนฟอร์ ลาร์วาเซียน เซฟาโลพอด และเทอโรพอด^{[ 9 ]}โดยทั่วไปแล้วอาหารในเขตเมโซเพลาจิกมีน้อย ดังนั้นผู้ล่าจึงต้องมีประสิทธิภาพในการจับอาหาร สิ่งมีชีวิตที่มีลักษณะเป็นวุ้นนั้นเชื่อกันว่ามีบทบาทสำคัญในระบบนิเวศของเขตเมโซเพลาจิกและเป็นผู้ล่าทั่วไป^{[ 43 ]} แม้ว่าก่อนหน้านี้จะคิดว่าแมงกะพรุนเป็นผู้ล่าแบบพาสซีฟที่ลอยไปตามมวลน้ำ แต่แมงกะพรุนอาจเป็นผู้ล่าที่กระตือรือร้นมากกว่า การศึกษาหนึ่งพบว่าแมงกะพรุนหมวกPeriphylla periphyllaแสดงพฤติกรรมทางสังคมและสามารถพบกันได้ในระดับความลึกและรวมกลุ่มกัน^{[ 43 ]} พฤติกรรมดังกล่าวเคยถูกระบุว่าเป็นพฤติกรรมการผสมพันธุ์ แต่นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์ว่านี่อาจเป็นกลยุทธ์การหาอาหารเพื่อให้กลุ่มแมงกะพรุนสามารถล่าเหยื่อร่วมกันได้^{[ 43 ]}

แพลงก์ตอนสัตว์ในเขตน้ำลึกมีการปรับตัวเฉพาะตัวสำหรับสภาพแสงน้อย การเรืองแสงเป็นกลยุทธ์ทั่วไปในแพลงก์ตอนสัตว์หลายชนิด เชื่อกันว่าการผลิตแสงนี้ทำหน้าที่เป็นรูปแบบหนึ่งของการสื่อสารระหว่างสัตว์ชนิดเดียวกัน การดึงดูดเหยื่อ การยับยั้งเหยื่อ และ/หรือกลยุทธ์การสืบพันธุ์^{[ 9 ]} การปรับตัวทั่วไปอีกอย่างหนึ่งคืออวัยวะเรืองแสงหรือดวงตาที่ได้รับการปรับปรุง ซึ่งพบได้ทั่วไปในเคยและกุ้ง เพื่อให้พวกมันสามารถใช้ประโยชน์จากแสงที่จำกัดได้^{[ 36 ]} ปลาหมึกและเคยบางชนิดมีดวงตาเป็นท่อที่มองขึ้นไปในมวลน้ำ^{[ 38 ]}

กระบวนการชีวิตส่วนใหญ่ เช่น อัตราการเจริญเติบโตและการสืบพันธุ์ จะช้าลงในบริเวณน้ำลึกปานกลาง^{[ 36 ]} กิจกรรมการเผาผลาญแสดงให้เห็นว่าลดลงเมื่อความลึกเพิ่มขึ้นและอุณหภูมิลดลงในสภาพแวดล้อมน้ำที่เย็นกว่า^{[ 44 ]} ตัวอย่างเช่น กุ้งไมซิดชนิดคล้ายกุ้งที่อาศัยอยู่ในน้ำลึกปานกลางGnathophausia ingens มีอายุยืนยาว 6.4 ถึง 8 ปี ในขณะที่กุ้งเบนทิกชนิดเดียวกันมีอายุเพียง 2 ปี^{[ 36 ]}

เขตน้ำลึกปานกลางเป็นแหล่งที่อยู่อาศัยของมวลชีวภาพปลาจำนวนมากของโลก^{[ 3 ]}ปลาในเขตน้ำลึกปานกลางพบได้ทั่วโลก ยกเว้นในมหาสมุทรอาร์กติก^{[ 10 ]}การศึกษาในปี 1980 ระบุว่ามวลชีวภาพปลาในเขตน้ำลึกปานกลางอยู่ที่ประมาณหนึ่งพันล้านตัน^{[ 45 ]}ต่อมา การศึกษาในปี 2008 ประมาณการมวลชีวภาพปลาทะเลทั่วโลกอยู่ที่ระหว่าง 0.8 ถึง 2 พันล้านตัน^{[ 46 ]}การศึกษาล่าสุดสรุปว่าปลาในเขตน้ำลึกปานกลางอาจมีมวลชีวภาพมากถึง 10 พันล้านตัน เทียบเท่ากับปริมาณการจับปลาประจำปีของอุตสาหกรรมประมงแบบดั้งเดิมประมาณ 100 เท่า ซึ่งอยู่ที่ประมาณ 100 ล้านเมตริกตัน^{[ 47 ] [ 48 ]} อย่างไรก็ตาม การประมาณการมวลชีวภาพนี้ยังมีความไม่แน่นอนอยู่มาก^{[ 3 ]}เขตมหาสมุทรนี้อาจเป็นแหล่งประมงที่ใหญ่ที่สุดในโลก และมีการพัฒนาอย่างต่อเนื่องเพื่อให้เขตนี้กลายเป็นแหล่งประมงเชิงพาณิชย์^{[ 10 ]}

ปัจจุบันมีปลาที่อาศัยอยู่ในเขตน้ำลึกปานกลางที่รู้จักกันอยู่ 30 วงศ์^{[ 49 ]}ปลาที่โดดเด่นในเขตน้ำลึกปานกลางคือปลาตะเกียง (Myctophidae) ซึ่งรวมถึง 245 ชนิดที่กระจายอยู่ใน 33 สกุลที่แตกต่างกัน^{[ 45 ]}พวกมันมีอวัยวะเรืองแสง ที่เด่นชัดตามด้านท้อง ปลาในวงศ์ Gonostomatidae หรือปลาปากขน ก็เป็นปลาที่อาศัยอยู่ในเขตน้ำลึกปานกลางที่พบได้ทั่วไปเช่นกัน ปลาปากขนอาจเป็น สัตว์มีกระดูกสันหลังที่อุดมสมบูรณ์ที่สุดในโลกโดยมีจำนวนนับแสนล้านล้านถึงหลายล้านล้านล้านตัว^{[ 50 ]}

ปลาในเขตน้ำลึกปานกลางนั้นยากต่อการศึกษาเนื่องจากกายวิภาคที่เป็นเอกลักษณ์ ปลาเหล่านี้หลายชนิดมีถุงลมเพื่อช่วยควบคุมการลอยตัว ซึ่งทำให้ยากต่อการเก็บตัวอย่างเพราะช่องที่เต็มไปด้วยก๊าซเหล่านั้นมักจะแตกเมื่อปลาขึ้นมาบนตาข่ายและปลาจะตาย^{[ 51 ]} นักวิทยาศาสตร์ในแคลิฟอร์เนียได้มีความก้าวหน้าในการเก็บตัวอย่างปลาในเขตน้ำลึกปานกลางโดยการพัฒนาห้องใต้น้ำที่สามารถทำให้ปลามีชีวิตอยู่ได้ระหว่างทางขึ้นสู่ผิวน้ำภายใต้บรรยากาศและความดันที่ควบคุมได้^{[ 51 ]} วิธีการแบบพาสซีฟในการประเมินความอุดมสมบูรณ์ของปลาในเขตน้ำลึกปานกลางคือการใช้คลื่นเสียงสะท้อนเพื่อระบุตำแหน่ง ' ชั้นการกระเจิงลึก ' ผ่านการสะท้อนกลับที่ได้รับจากเครื่องวัดเสียงเหล่านี้^{[ 37 ]} การศึกษาในปี 2015 ชี้ให้เห็นว่าบางพื้นที่มีความอุดมสมบูรณ์ของปลาในเขตน้ำลึกปานกลางลดลง รวมถึงบริเวณนอกชายฝั่งแคลิฟอร์เนียตอนใต้ โดยใช้การศึกษาระยะยาวที่ย้อนกลับไปถึงทศวรรษ 1970 ^{[ 52 ]} สายพันธุ์น้ำเย็นมีความเสี่ยงต่อการลดลงเป็นพิเศษ^{[ 52 ]}

ปลาที่อาศัยอยู่ในเขตน้ำลึกปรับตัวให้เข้ากับสภาพแวดล้อมที่มีแสงน้อย ปลาหลายชนิดมีสีดำหรือแดง เนื่องจากสีเหล่านี้ดูมืดเนื่องจากการทะลุผ่านของแสงที่ระดับความลึกมีจำกัด^{[ 36 ]} ปลาบางชนิดมีอวัยวะสร้างแสงขนาดเล็กเรียงเป็นแถวอยู่ใต้ท้องเพื่อเลียนแบบสภาพแวดล้อมโดยรอบ^{[ 36 ]}ปลาบางชนิดมีลำตัวเป็นกระจกซึ่งทำมุมเพื่อสะท้อนสีของมหาสมุทรที่มีแสงน้อยโดยรอบและปกป้องปลาจากการถูกมองเห็น ในขณะที่การปรับตัวอีกอย่างหนึ่งคือการพรางสีโดยที่ปลาจะมีสีอ่อนที่ด้านท้องและสีเข้มที่ด้านหลัง^{[ 36 ]}

อาหารมักมีจำกัดและกระจัดกระจายในเขตน้ำลึก ทำให้เกิดการปรับตัวด้านอาหาร การปรับตัวทั่วไปที่ปลาอาจมี ได้แก่ ดวงตาที่ไวต่อแสงและขากรรไกรขนาดใหญ่เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพและฉวยโอกาสในการหาอาหาร^{[ 50 ]} โดยทั่วไปแล้วปลาจะมีขนาดเล็กเพื่อลดความต้องการพลังงานสำหรับการเจริญเติบโตและการสร้างกล้ามเนื้อ^{[ 36 ]} การปรับตัวด้านการหาอาหารอื่นๆ ได้แก่ ขากรรไกรที่สามารถแยกออกจากกันได้ ลำคอที่ยืดหยุ่น และฟันขนาดใหญ่และยาว^{[ 36 ]}ผู้ล่าบางชนิดพัฒนา เหยื่อล่อ เรืองแสงเช่นปลาแองเกลอร์ที่มีพู่ซึ่งสามารถดึงดูดเหยื่อได้ ในขณะที่บางชนิดตอบสนองต่อแรงกดหรือสัญญาณทางเคมีแทนที่จะพึ่งพาการมองเห็น^{[ 36 ]}

เขตเมโซเพลาจิกเป็นแหล่งล่าสัตว์ที่สำคัญสำหรับสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในมหาสมุทรหลายชนิด โดยเฉพาะวาฬสเปิร์ม [ ^{53 ] สัตว์}เลี้ยงลูกด้วยนมที่น่าสนใจอื่นๆ ได้แก่ วาฬปากจงอย แมวน้ำช้าง โลมาริสโซ วาฬฟิน และวาฬหลังค่อม^{[ 54 ] [ 55 ] [ 56 ]}วาฬในเขตเมโซเพลาจิกกระจายอยู่เกือบทุกมหาสมุทร โดยเฉพาะวาฬสเปิร์มมีถิ่นที่อยู่ตั้งแต่ในน่านน้ำอะแลสกาไปจนถึงน่านน้ำแอนตาร์กติกา^{[ 57 ]}ปัจจุบันยังไม่มีการประมาณการชีวมวลของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมในเขตเมโซเพลาจิก เนื่องจากความยากลำบากในการแยกแยะปลาขนาดใหญ่ออกจากวาฬเมื่อใช้การสุ่มตัวอย่างด้วยคลื่นเสียง

สัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมที่พบมากที่สุดที่อาศัยอยู่ในเขตน้ำลึกปานกลางน่าจะเป็นวาฬสเปิร์ม ซึ่งคาดว่ากินเซฟาโลพอดมากเท่ากับการประมงของมนุษย์ทั่วโลกในแต่ละปี^{[ 58 ]}วาฬสเปิร์มสามารถดำดิ่งลงไปถึงก้นเขตน้ำลึกปานกลางและลึกกว่านั้นได้ โดยใช้เวลาตั้งแต่ห้านาทีถึงเกือบหนึ่งชั่วโมงในการล่าเหยื่อในบริเวณนี้^{[ 59 ]}นอกจากวาฬสเปิร์มแล้ว วาฬชนิดอื่นๆ เช่น วาฬรอร์ควอลธรรมดาก็เป็นที่รู้จักกันดีว่าล่าเหยื่อที่เป็นเนกตอนในเขตน้ำลึกปานกลางเป็นแหล่งอาหารหลัก^{[ 56 ]}วาฬบางชนิด เช่น วาฬปากจงอย ก็แสดงพฤติกรรมตามรอบวัน คล้ายกับปลาในเขตน้ำลึกปานกลางหลายชนิด^{[ 60 ]}

ในอดีต มีตัวอย่างน้อยมากของความพยายามในการทำการค้าในเขตเมโซเพลาจิก เนื่องจากมูลค่าทางเศรษฐกิจต่ำ ความเป็นไปได้ทางเทคนิค และผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม^{[ 45 ]}แม้ว่าชีวมวลอาจมีมากมาย แต่โดยทั่วไปแล้วปลาในระดับความลึกจะมีขนาดเล็กกว่าและขยายพันธุ์ได้ช้ากว่า^{[ 45 ]}การประมงด้วยอวนลากขนาดใหญ่ก่อให้เกิดภัยคุกคามต่อการจับสัตว์น้ำพลอยได้ ในเปอร์เซ็นต์สูง รวมถึงผลกระทบที่อาจเกิดขึ้นต่อกระบวนการหมุนเวียนของคาร์บอน^{[ 45 ]} นอกจากนี้ เรือที่พยายามเข้าถึงภูมิภาคเมโซเพลาจิกที่อุดมสมบูรณ์ต้องเดินทางไกลพอสมควรจากชายฝั่ง^{[ 71 ]}ในปี 1977 การประมง ของโซเวียต เปิดขึ้น แต่ปิดตัวลงในเวลาไม่ถึง 20 ปีต่อมาเนื่องจากผลกำไรทางการค้าต่ำ ในขณะที่การประมงอวนล้อมของแอฟริกาใต้ปิดตัวลงในช่วงกลางทศวรรษ 1980 เนื่องจากความยากลำบากในการแปรรูปจากปริมาณน้ำมันในปลาที่สูง^{[ 72 ]}

เนื่องจากชีวมวลในเขตน้ำลึกมีจำนวนมาก จึงมีความสนใจเพิ่มมากขึ้นในการพิจารณาว่าประชากรเหล่านี้สามารถนำไปใช้ประโยชน์ทางเศรษฐกิจในภาคส่วนอื่นนอกเหนือจากการบริโภคโดยตรงของมนุษย์ได้หรือไม่ ตัวอย่างเช่น มีการเสนอแนะว่าปลาจำนวนมากในเขตนี้อาจสามารถตอบสนองความต้องการปลาป่นและผลิตภัณฑ์เสริมอาหารได้^{[ 45 ]} ด้วยจำนวนประชากรโลกที่เพิ่มขึ้น ความต้องการปลาป่นเพื่อสนับสนุนอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่กำลังเติบโตจึงสูง มีศักยภาพในการเก็บเกี่ยวที่คุ้มค่าทางเศรษฐกิจ ตัวอย่างเช่น ชีวมวลในเขตน้ำลึก 5 พันล้านตัน อาจส่งผลให้เกิดการผลิตอาหารสำหรับการบริโภคของมนุษย์ได้ประมาณ 1.25 พันล้านตัน^{[ 45 ]} นอกจากนี้ ความต้องการผลิตภัณฑ์เสริมอาหารก็กำลังเติบโตอย่างรวดเร็วเช่นกัน ซึ่งเกิดจากการบริโภค กรดไขมัน โอเมก้า 3 ที่เป็นที่นิยมของมนุษย์ รวมถึงอุตสาหกรรมการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำที่ต้องการน้ำมันจากทะเลชนิดพิเศษสำหรับเป็นวัตถุดิบอาหารสัตว์^{[ 45 ]}ปลาตะเกียงเป็นที่สนใจอย่างมากในตลาดการเพาะเลี้ยงสัตว์น้ำ เนื่องจากมีกรดไขมันสูงเป็นพิเศษ^{[ 73 ]}

เขตเมโซเพลาจิกมีบทบาทสำคัญในวัฏจักรคาร์บอนทั่วโลกเนื่องจากเป็นพื้นที่ที่สารอินทรีย์ บนผิวน้ำส่วนใหญ่ ถูกหายใจออก^{[ 9 ]} สิ่งมีชีวิตในเขตเมโซเพลาจิกยังได้รับคาร์บอนระหว่างการอพยพแนวดิ่งในแต่ละวันเพื่อหาอาหารในน้ำผิวดิน และพวกมันจะขนส่งคาร์บอนนั้นไปยังทะเลลึกเมื่อพวกมันตาย^{[ 9 ]}มีการประมาณการว่าวัฏจักรเมโซเพลาจิกหมุนเวียนคาร์บอนไดออกไซด์จากชั้นบรรยากาศระหว่าง 5 ถึง 12 พันล้านตันต่อปี และจนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ การประมาณการนี้ยังไม่ได้รวมอยู่ในแบบจำลองสภาพภูมิอากาศหลายแบบ^{[ 4 ]} เป็นเรื่องยากที่จะวัดผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศต่อเขตเมโซเพลาจิกโดยรวม เนื่องจากผลกระทบจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศไม่ได้เกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอในทางภูมิศาสตร์ งานวิจัยชี้ให้เห็นว่าในน้ำที่อุ่นขึ้น ตราบใดที่มีสารอาหารและอาหารเพียงพอสำหรับปลา มวลชีวภาพของสิ่งมีชีวิตในเขตเมโซเพลาจิกอาจเพิ่มขึ้นได้จริงเนื่องจากประสิทธิภาพทางโภชนาการที่สูงขึ้นและการเผาผลาญ ที่ขับเคลื่อนด้วยอุณหภูมิ ที่ เพิ่มขึ้น ^{[ 74 ]}อย่างไรก็ตาม เนื่องจากภาวะโลกร้อนของมหาสมุทรจะไม่สม่ำเสมอทั่วทั้งเขตเมโซเพลาจิกทั่วโลก จึงคาดการณ์ว่าบางพื้นที่อาจมีมวลชีวภาพของปลาลดลง ในขณะที่บางพื้นที่อาจมีมวลชีวภาพของปลาเพิ่มขึ้น^{[ 74 ]}

การแบ่งชั้นของมวลน้ำมีแนวโน้มที่จะเพิ่มขึ้นเช่นกันเมื่ออุณหภูมิของมหาสมุทรสูงขึ้นและการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ^{[ 4 ]}การแบ่งชั้นของมหาสมุทรที่เพิ่มขึ้นจะลดการนำสารอาหารจากมหาสมุทรลึกเข้าสู่เขตยูโฟติกส่งผลให้การผลิตขั้นต้นสุทธิและอนุภาคที่จมลงลดลง^{[ 4 ]}งานวิจัยเพิ่มเติมชี้ให้เห็นว่าการเปลี่ยนแปลงขอบเขตทางภูมิศาสตร์ของหลายสายพันธุ์อาจเกิดขึ้นได้เช่นกันเมื่ออุณหภูมิสูงขึ้น โดยหลายสายพันธุ์อาจเคลื่อนตัวไปทางขั้วโลกมากขึ้น^{[ 75 ]}การรวมกันของปัจจัยเหล่านี้อาจหมายความว่าเมื่อแอ่งมหาสมุทรทั่วโลกยังคงร้อนขึ้น อาจมีบางพื้นที่ในเมโซเพลาจิกที่มีความหลากหลายทางชีวภาพและความอุดมสมบูรณ์ของสายพันธุ์เพิ่มขึ้น ในขณะที่บางพื้นที่ลดลง โดยเฉพาะอย่างยิ่งพื้นที่ที่อยู่ห่างจากเส้นศูนย์สูตรมากขึ้น^{[ 75 ]}

ชั้นกระจายเสียงลึกมักเป็นลักษณะเฉพาะของเขตน้ำลึกปานกลางเนื่องจากมีชีวมวลจำนวนมากในบริเวณนั้น^{[ 74 ]}เสียงอะคูสติกที่ส่งเข้าไปในมหาสมุทรจะสะท้อนจากอนุภาคและสิ่งมีชีวิตในมวลน้ำและส่งกลับมาเป็นสัญญาณที่แรง บริเวณนี้ถูกค้นพบครั้งแรกโดยนักวิจัยชาวอเมริกันในช่วงสงครามโลกครั้งที่ 2ในปี 1942 ระหว่าง การวิจัย ต่อต้านเรือดำน้ำด้วยโซนาร์ โซนาร์ในขณะนั้นไม่สามารถทะลุลงไปได้ลึกกว่านี้เนื่องจากมีสิ่งมีชีวิตจำนวนมากขัดขวางคลื่นเสียง^{[ 4 ]}การตรวจพบชั้นกระจายเสียงลึกที่ระดับความลึกต่ำกว่า 1000 เมตรนั้นไม่ปกติ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ โซนาร์เป็นวิธีการหลักในการศึกษาเขตน้ำลึกปานกลาง^{[ 74 ]}

การ เดินทาง รอบโลกของมาลาสปินาเป็นภารกิจทางวิทยาศาสตร์ที่นำโดยสเปนในปี 2011 เพื่อให้เข้าใจสถานะของมหาสมุทรและความหลากหลายในมหาสมุทรลึกได้ดียิ่งขึ้น^{[ 77 ]}ข้อมูลที่รวบรวมได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งจากการสังเกตด้วยโซนาร์ แสดงให้เห็นว่าการประมาณค่าชีวมวลในเมโซเพลาจิกนั้นต่ำกว่าที่เคยคิดไว้ก่อนหน้านี้^{[ 78 ]}

ปัจจุบัน WHOI กำลังดำเนินโครงการเพื่อกำหนดลักษณะและบันทึกระบบนิเวศในทะเลเปิด พวกเขาได้พัฒนาอุปกรณ์ชื่อ Deep-See ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 700  กิโลกรัม ซึ่งออกแบบมาเพื่อลากจูงไปด้านหลังเรือวิจัย^{[ 4 ​​]} Deep-See สามารถเข้าถึงความลึกได้ถึง 2,000 เมตร และสามารถประเมินปริมาณชีวมวลและความหลากหลายทางชีวภาพในระบบนิเวศเมโซเพลาจิกนี้ได้ Deep-See ติดตั้งกล้อง โซนาร์ เซ็นเซอร์ อุปกรณ์เก็บตัวอย่างน้ำ และระบบส่งข้อมูลแบบเรียลไทม์^{[ 76 ]}

WHOI กำลังร่วมมือกับสถาบันวิจัยสัตว์น้ำมอนเทอเรย์เบย์ (MBARI) มหาวิทยาลัยสแตนฟอร์ด และมหาวิทยาลัยเท็กซัสริโอแกรนด์แวลลีย์ เพื่อพัฒนาหุ่นยนต์อัตโนมัติขนาดเล็กชื่อ Mesobot ซึ่งมีน้ำหนักประมาณ 75  กก. ^{[ 4 ] [ 79 ]} Mesobot ติดตั้งกล้องความละเอียดสูงเพื่อติดตามและบันทึกสิ่งมีชีวิตในเขตน้ำลึกระหว่างการอพยพประจำวันเป็นระยะเวลานาน ระบบขับเคลื่อนของหุ่นยนต์ได้รับการออกแบบมาเพื่อไม่ให้รบกวนสิ่งมีชีวิตในเขตน้ำลึกที่กำลังสังเกตอยู่^{[ 4 ]}อุปกรณ์เก็บตัวอย่างแบบดั้งเดิมไม่สามารถรักษาสิ่งมีชีวิตที่จับได้ในเขตน้ำลึกเนื่องจากการเปลี่ยนแปลงความดันขนาดใหญ่ที่เกี่ยวข้องกับการขึ้นสู่ผิวน้ำ Mesobot ยังมีกลไกการเก็บตัวอย่างที่เป็นเอกลักษณ์ซึ่งสามารถรักษาสิ่งมีชีวิตให้มีชีวิตอยู่ได้ในระหว่างการขึ้นสู่ผิวน้ำ การทดลองในทะเลครั้งแรกของอุปกรณ์นี้คาดว่าจะเกิดขึ้นในปี 2019

หุ่นยนต์เมโซเพลาจิกอีกตัวที่พัฒนาโดย WHOI คือ MINIONS อุปกรณ์นี้จะลงไปในชั้นน้ำและถ่ายภาพปริมาณและการกระจายขนาดของหิมะทะเลที่ระดับความลึกต่างๆ อนุภาคขนาดเล็กเหล่านี้เป็นแหล่งอาหารสำหรับสิ่งมีชีวิตอื่นๆ ดังนั้นการตรวจสอบระดับต่างๆ ของหิมะทะเลจึงมีความสำคัญในการกำหนดลักษณะกระบวนการหมุนเวียนของคาร์บอนระหว่างผิวน้ำและเมโซเพลาจิก^{[ 4 ]}

สถาบันสมุทรศาสตร์ฮาร์เบอร์แบรนช์ได้พัฒนาเทคนิคการวิเคราะห์แพลงก์ตอนเชิงพื้นที่ (SPLAT) เพื่อระบุและทำแผนที่รูปแบบการกระจายตัวของแพลงก์ตอนเรืองแสง แพลงก์ตอนเรืองแสงแต่ละชนิดสร้างแสงวาบที่เป็นเอกลักษณ์ ทำให้ SPLAT สามารถแยกแยะลักษณะแสงวาบของแต่ละชนิดได้ จากนั้นจึงทำแผนที่รูปแบบการกระจายตัวแบบ 3 มิติ^{[ 80 ]}จุดประสงค์ของการใช้งานไม่ใช่เพื่อศึกษาเขตเมโซเพลาจิก แม้ว่าจะสามารถติดตามรูปแบบการเคลื่อนที่ของแพลงก์ตอนเรืองแสงในระหว่างการอพยพในแนวดิ่งได้ก็ตาม การนำเทคนิคการทำแผนที่นี้ไปใช้ในเขตเมโซเพลาจิกเพื่อให้ได้ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการอพยพในแนวดิ่งรายวันที่เกิดขึ้นในเขตมหาสมุทรนี้จึงเป็นเรื่องที่น่าสนใจ