El fósforo (P) es un nutriente clave y limitante en los ecosistemas y desempeña un papel importante en muchos procesos fisiológicos y bioquímicos, afectando tanto la productividad de los ecosistemas terrestres como el almacenamiento de carbono en el suelo. Sin embargo, solo unos pocos modelos globales de superficie terrestre han incorporado el ciclo del P y se han utilizado para investigar las interacciones de C-N-P y su limitación en los ecosistemas terrestres. El objetivo general de este estudio fue integrar el ciclo del P y su interacción con el carbono (C) y el nitrógeno (N) en un nuevo modelo de procesos llamado TRIPLEX-CNP. En este estudio, se integraron los procesos clave del ciclo del P, incluidos los tamaños de los reservorios de P y los flujos en plantas, hojarasca y suelo, en un nuevo marco de modelo, TRIPLEX-CNP. También añadimos relaciones dinámicas P:C para diferentes ecosistemas. Basándonos en los resultados del análisis de sensibilidad, identificamos el coeficiente de resorción de fósforo de la hoja (rpleaf) como el parámetro más influyente en la productividad primaria bruta (GPP) y la biomasa, y determinamos coeficientes óptimos para diferentes tipos funcionales de plantas (PFTs). TRIPLEX-CNP fue calibrado con 49 sitios y validado contra 116 sitios en ocho biomas a nivel global. Los resultados sugirieron que TRIPLEX-CNP funcionó bien al simular la GPP global y el carbono orgánico del suelo (SOC) con valores R2 respectivos de 0.85 y 0.78 (ambos p < 0.01) entre los valores simulados y observados. El R2 de la simulación y la observación de la biomasa total es 0.67 (p < 0.01) por TRIPLEX-CNP. El rendimiento general del modelo se mejoró en la GPP global, la biomasa total y el SOC después de añadir el ciclo del P en comparación con la versión anterior. Nuestro trabajo representa un paso prometedor hacia nuevos modelos de procesos de ecosistemas acoplados para mejorar las cuantificaciones del ciclo de carbono en la tierra y reducir la incertidumbre.