深部クロロフィル極大
DCMは表層から数十メートル程度の水深に存在することが多い。そのため、最表層でのクロロフィル量の観測によく用いられる衛星リモートセンシング手法では、DCMを直接観測することができない。このリモートセンシング手法を統計モデルと組み合わせることで、DCMでの基礎生産を推定する研究も行われてきているが、正確性については議論がある。DCMを測定する最も確実な手法は、現地で水中機器(ニスキンボトル付きCTDロゼット)を使用して、塩分や溶存栄養素、温度、圧力、クロロフィル蛍光などのさまざまなパラメーターを測定し、DCM層を推定することである。この際に収集された水サンプルは、その環境中における植物プランクトンや微生物の細胞数の推にも使用できる。また、これらの測定値から、クロロフィル濃度や植物プランクトンのバイオマスと生産性などを計算して見積もることができる。DCMの基礎生産を推定する別の方法は、その研究の対象となる水域や海域においける空間的な3Dモデルを作成し、DCM形成のシミュレーションを行うことである。ただしこの手法の実施には、事前に十分な流体力学的および生物地球化学的データが蓄積されていることが必要となる。
DCM層に存在する植物プランクトンの多くは、成長に十分な日光を必要とする。そのため、DCMは一般に有光層において観察される。このことから、水中での光減衰係数からDCMの深度を高い精度で予測することが可能である。ただし、植物プランクトンが低照度環境に適応していた場合、DCMは無光層に配置される場合もある。DCMでクロロフィル濃度が高いのは、低照度条件での機能に適応した植物プランクトンの数が多いためである。
低照度条件に適応するために、一部の植物プランクトン集団では、細胞あたりのクロロフィル数を増加させていることが判明しており、このことはDCMの形成に大きく寄与している。また、全体的な細胞数の増加だけではなく、季節的な光の制限や太陽光の照度レベルの低下によって、個々の細胞のクロロフィル含有量が上昇する例も知られている。混合層の内部では深さが増すにつれて、植物プランクトンは光エネルギーを取り込むためにより多量のクロロフィル色素を保持する必要が高まり、植物プランクトン中のクロロフィル濃度が高くなる。そのため、クロロフィル濃度の極大を示すDCMは、その水柱におけるバイオマス(微生物細胞数)最大層と一致するとは限らない。
さらに、混合層の浅層と比較して、DCMは栄養素濃度が高く死亡率が低いため、植物プランクトン細胞の生産がさらに促進される。
深部クロロフィル極大(しんぶクロロフィルきょくだい、英語: Deep chlorophyll maximum、DCM)は、亜表層クロロフィル極大(subsurface chlorophyll maximum; SCM)とも呼ばれ、クロロフィル濃度が最大となる陸水(湖沼)や海洋中の水面下領域のことである。DCMは常に存在するわけではなく、水域を鉛直方向を見たときに、最大のクロロフィル濃度が最表層で観察されるような場合では、DCMは存在しないと言える。しかしながら、特に水温による水の熱成層(水温躍層)が起きやすい地域の陸水や海域においては、DCMは広く一般的に観察され、水圏生態系を考える上での大きな特徴となっている 。DCMが成立する水深やDCM層の厚さ、強度、DCM層を構成する微生物組成、および持続性は、環境によって大きく異なる。DCMは一般的に、水中の栄養素濃度が水深と共に大きく変化しはじめる層(栄養塩躍層、Nutricline)とよく一致することが知られている。