Su NPZD que significa Nitrógeno, Fitoplancton, Zooplancton, Detritus . El nitrógeno atmosférico se disuelve en la superficie del océano; fijado por bacterias fijadoras de nitrógeno y consumido por fitoplancton en forma de nitratos. El fitoplancton es consumido por el zooplancton , que a su vez es consumido por los peces y otros organismos más grandes. Estos organismos mueren, se descomponen y también liberan gránulos fecales, que se descomponen aún más para formar partículas no vivas llamadas detritos . El nitrógeno presente en este asunto puede sufrir en parte amonificación , y una parte de él puede verse influenciada aún más por las bacterias nitrificantes para formar nitritos e iones nitrato también. La desnitrificación lo convierte en gas nitrógeno, que puede difundirse nuevamente a la atmósfera.
En aguas oceánicas profundas, donde las mediciones y observaciones son difíciles de realizar, una forma efectiva de estudiar y predecir la dinámica subyacente es a través del modelado computacional. Hay modelos NPZ que resuelven numéricamente el siguiente sistema de ecuaciones acopladas. 
[De http://www.geo.brown.edu/researc…]
La ecuación de fitoplancton determina la tasa de formación de fitoplancton, que depende de la limitación de nutrientes, la limitación de la luz (que depende exponencialmente de la profundidad), el pastoreo y la mortalidad.
La ecuación de zooplancton tiene un término de mortalidad y un término de pastoreo (la limitación de la luz solo puede influir en la formación de fitoplancton)
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La ecuación de nitrógeno gobierna la velocidad de formación de nitrógeno. Está influenciado por la formación de nutrientes (que nuevamente, influenciado por la limitación de la luz), el pastoreo y la mortalidad tanto de fito como de zooplancton.
En investigaciones recientes sobre el modelado de ecosistemas, se ha agregado una nueva ecuación a este sistema acoplado que calcula la tasa de formación de detritos. 
Los términos en RHS son mortalidad de fitoplancton, gránulos fecales, remineralización y mezcla (consulte la cita a continuación).
(Edwards, AM, Adición de detritos de un modelo de fitoplancton-zooplancton nutritivo: un enfoque de sistemas dinámicos, J. Plankton Res. (2001) 23 (4): 389-413. Doi: 10.1093 / plankt / 23.4.389.)