Selat Makassar merupakan perairan yang dilalui oleh Arus Lintas Indonesia (Arlindo) dimana variasi musiman dari transpor massa airnya ikut menentukan kedalaman lapisan percampuran atau Mixed Layer Depth (MLD). Perubahan karakteristik MLD berdampak pada ekosistem yang melibatkan nutrient, phytoplankton, dan zooplankton (NPZ). Penelitian ini membahas hubungan antara MLD dengan ekosistem yaitu konsentrasi NPZ menggunakan model numerik. Konsentrasi NPZ dihitung di lapisan percampuran dan dianalisis perubahannya terhadap waktu. Lokasi kajian mengacu pada kegiatan pelayaran the Transport, Internal Wave and Mixing in the ITF Region (TIMIT) di bulan September 2016. Masukan / input model NPZ yang digunakan adalah data temperatur air laut klimatologis bulanan dari World Ocean Atlas (WOA), konsentrasi nitrat bulan September dari WOA, dan konsentrasi klorofil-a pada hari tengah bulan September 2016 dari Sea-Viewing Wide Field-of-View Sensor (SeaWiFS). Konsentrasi nitrat antara hasil model dengan data WOA di dua belas stasiun pengamatan memiliki kesesuaian yang paling baik di bulan Juli dengan nilai Root Mean Square Error (RMSE) 8,28 mg/m3. Sementara untuk fitoplankton, kesesuaian hasil terbaik antara model dengan data SeaWiFS didapat pada bulan Desember dengan nilai RMSE 2,10 mg/m3. Kesesuaian terbaik untuk fitoplankton antara hasil model dan data diperoleh di stasiun SM01 dengan nilai RMSE 2,06 mg/m3, sedangkan untuk nitrat diperoleh di stasiun SM10, dengan nilai RMSE 1,02 mg/m3. Hasil model menunjukkan bahwa ketebalan MLD di musim barat semakin ke selatan cenderung semakin tipis, dari 35 m di utara menjadi 15 m di selatan. Sebaliknya, pada musim timur terjadi penebalan di bagian selatan dari 15 m menjadi 35 m. Di Selat Makassar bagian utara kelimpahan NPZ mencapai maksimumnya pada saat musim barat dengan MLD maksimum 35 m. Pada lokasi dan musim tersebut, konsentrasi nitrat dan zooplankton cenderung rendah, masing-masing 26,98 mg/m3 dan 43,3 mg/m3, sebaliknya konsentrasi fitoplankton cenderung tinggi, yaitu 8,01 mg/m3. Hasil tersebut menunjukkan bahwa penebalan MLD akan menurunkan konsentrasi nitrat seiring dengan meningkatnya aktivitas fotosintesis fitoplankton yang mengasimilasi nitrat. Kondisi ini mempengaruhi konsentrasi zooplankton yang bergantung pada fitoplankton.