中层鱼类构成了地球上最大的脊椎动物生物量,然而量化它们在海洋碳循环和海洋环境中的作用仍然是一个挑战。在这里,我们提出了一个机制模型,该模型结合了与体型和温度相关的日碳释放过程,以估算全球开阔海域中层鱼类释放的溶解有机碳(DOC)、二氧化碳(CO2)和颗粒碳(PC)的量。我们对热带/亚热带(40°N–40°S)和高纬度(40°–70°N/S)区域中具有昼夜垂直迁移行为(DVM)和没有昼夜垂直迁移行为(NM)的中层鱼类分别进行了碳预算建模。研究结果表明,中层鱼类每年释放的DOC、CO2和PC分别为0.64–8.29 Pg C、0.48–6.17 Pg C和0.18–2.30 Pg C,其净生产量为0.16–2.20 Pg C。具有昼夜垂直迁移行为的鱼类通过垂直迁移每年主动输出0.23–3.85 Pg C的碳,这一量与中层浮游动物的碳输出相当。研究结果还显示,具有昼夜垂直迁移行为的中层鱼类的总生长效率(即净生产量除以摄入的食物碳量,为12%)在全球范围内平均比没有昼夜垂直迁移行为的鱼类高出21%,这为昼夜垂直迁移的优势提供了新的解释。这些发现首次提供了关于中层鱼类驱动的DOC、CO2和PC通量的全球估算值,突显了它们在海洋碳循环、生物碳泵和海洋环境中的重要作用。