Resumo. Considerando o cenário de mudança de uso da terra aliada às alterações climáticas no semiárido brasileiro, a evapotranspiração atual (ET), a produção de biomassa (BIO) e a produtividade da água (PA) baseada na ET, foram quantificadas sob diferentes condições termo hídricas com três imagens Landsat 8 (L8) de 2014 no município de Juazeiro, Estado da Bahia (BA), Nordeste do Brasil. Os valores médios dos pixels para ET, BIO e PA, nas culturas irrigadas, variaram respectivamente de 2.9 ± 1.2 a 3.8 ± 1.6 mm d −1 ; 107 ± 64 a 124 ± 75 kg ha −1 d −1 ; e de 3.0 ± 0.7 a 3.4 ± 0.8 kg m −3 . As faixas correspondentes para a Caatinga foram de 0.1 ± 0.1 a 0.9 ± 0.6 mm d −1 ; 1 ± 2 a 13 ± 11 kg ha −1 d −1 , e 0.5 ± 0.6 a 1.4 ± 0.5 kg m −3 . Os valores incrementais da PA, representativos da substituição da vegetação natural por culturas irrigadas foram de 300%, para o ano estudado. Maior uniformidade nos parâmetros hídricos e de vegetação ocorreu nas espécies da Caatinga, evidenciada pelos menores valores de desvio padrão quando comparados com aqueles para as culturas agrícolas. Os modelos testados no atual estudo podem subsidiar o monitoramento dos agros-ecossistemas, sendo valiosas ferramentas para a sustentabilidade dos recursos hídricos na região semiárida do Brasil.Palavras-chaves: Evapotranspiração. Produção de biomassa. Mudança de uso da terra.Abstract. Considering the climate and land-use change scenario in the Brazilian semi-arid region, actual evapotranspiration (ET), biomass production (BIO), and water productivity (WP) based on ET, were quantified with Landsat 8 images under different thermo-hydrological conditions of 2014, in the Juazeiro municipality, Bahia (BA) state, Northeast Brazil. The mean pixel values for ET, BIO, and PA, for irrigated crops, ranged respectively from 2.9 ± 1.2 to 3.8 ± 1.6 mm d −1 ; 107 ± 64 to 124 ± 75 kg ha −1 d −1 ; and from 3.0 ± 0.7 to 3.4 ± 0.8 kg m −1 . The corresponding ranges for "Caatinga" were 0.1 ± 0.1 to 0.9 ± 0.6 mm d −1 ; 1 ± 2 to 13 ± 11 kg ha −1 d −1 ; and 0.5 ± 0.6 to 1.4 ± 0.5 kg m −3 . The incremental PA values, representing the consequence of replacement of natural vegetation by irrigated crops were 300% for the studied year. Higher uniformity for the water and vegetation parameters happened in "Caatinga" species, evidenced by the lower values of standard deviation, when compared with those for agricultural crops. The models tested in the current study can subsidize the monitoring of the agro-ecosystems, being powerful tools for the sustainability of the water resources in the Brazilian semi-arid region.