Singolare è il fatto che proprio nei mari più freddi del mondo, e l'Antartico è uno di quelli, trovi modo di generarsi e riprodursi quella che viene considerata a ragione una delle più grandi risorse alimentari degli oceani: il krill. Si tratta di piccoli crostacei marini planctonici, cibo preferito ed essenziale per cetacei, pesci ed uccelli marini. Il krill vive principalmente in sciami, di densità molto variabile, che possono ricoprire una superficie di pochi metri quadri o di diversi chilometri. I crostacei, trasportati dalle correnti, compiono volontarie escursioni verticali che variano con le diverse fasi della crescita. La maturità sessuale di norma è intorno ai due anni, che è anche la lunghezza media della loro vita. Sono erbivori e si nutrono di microscopiche alghe che raschiano dal ghiaccio o filtrano dall'acqua.
 

L'anello fondamentale della catena trofica marina è rappresentato dal krill; il suo principale componente è un gamberetto di pochi cm di lunghezza (Euphausia superba), presente in quantitativi talmente elevati da costituire la più importante risorsa alimentare per uccelli, cetacei, foche, pesci, cefalopodi ed altri organismi marini. In inverno, quando la superficie del mare è coperta dai ghiacci, il krill si nutre di microalghe (soprattutto diatomee), di copepodi ed altri organismi dello zooplancton.In primavera, man mano che il ghiaccio scompare, la notevole disponibilità di luce e di nutrienti determina la fioritura delle alghe, che favoriscono lo sviluppo di enormi quantità di krill (anche milioni di individui per km²).

La materia organica così prodotta nelle poche settimane estive è in grado di sostenere tutti gli organismi marini anche durante i mesi invernali. Gli uccelli (albatri, procellarie e pinguini) consumano circa 50 milioni di tonnellate di krill e giocano un ruolo ecologico importante nelle aree deglaciate costiere poiché con il loro guano contribuiscono ad arricchire di nutrienti il substrato e favoriscono la crescita di alghe, muschi e licheni.
 

Una decina di specie di cetacei, durante l'estate australe, si spinge nelle acque dell'Oceano Meridionale alla ricerca di cibo. Quelli dotati di fanoni, come le balene, le balenottere e le megattere si riproducono nelle acque delle regioni sub-tropicali, dove c'è scarsa disponibilità di plancton, ed in primavera migrano per migliaia di km verso sud, seguendo il fronte del ghiaccio marino. Per 3-4 mesi le balene si nutrono quasi esclusivamente di krill: un individuo adulto può consumarne anche tre tonnellate al giorno.
 
Le orche, cetacei dotati di denti, vanno a nutrirsi nelle acque antartiche soprattutto di pinguini e di foche, ma nella loro dieta possono rientrare anche pesci, calamari, uccelli marini ed addirittura altri cetacei. Il capodoglio, pur essendo provvisto di denti ed avendo dimensioni nettamente superiori a quelle delle orche si nutre quasi esclusivamente di calamari.
 

I calamari rappresentano il principale gruppo di cefalopodi trovato nelle acque dell'Oceano Meridionale. Sono fra i principali predatori di krill e rappresentano una importante risorsa alimentare per cetacei, foche, uccelli e pesci.