A B S T R A C TStudies that investigate the relationships between CO 2 fluxes and evapotranspiration (ET) are important for predicting how agricultural ecosystems will respond to climate changes. However, none was made on the maize-grass intercropping system in Brazil. The aim of this study was to determine the ET and CO 2 fluxes in a signal grass pasture intercropped with maize, in São João, Pernambuco, Brazil, in a drought year. Furthermore, the soil water storage (SWS) and leaf area index (LAI) were determined. The latent heat flux was the main consumer of the available energy and the daily and seasonal ET and CO 2 variations were mainly controlled by rainfall, through the changes in soil water content and consequently in SWS. The agroecosystem acted as an atmospheric carbon source, during drier periods and lower LAI, and as an atmospheric carbon sink, during wetter periods and higher LAI values. In a dry year, the intercropping sequestered 2.9 t C ha . This study showed strong seasonal fluctuations in maize-grass intercropping CO 2 fluxes, due to seasonality of rainfall, and that this agroecosystem is vulnerable to low SWS, with significant reduction in CO 2 uptake during these periods.Variação diária e sazonal dos fluxos de CO 2 e evapotranspiração no consórcio milho-pastagem R E S U M O Estudos que investiguem a relação entre os fluxos de CO 2 e a evapotranspiração (ET) são importantes para predizer como os agroecossistemas responderão às mudanças climáticas globais porém até o momento nenhum foi realizado no consórcio milho-pastagem no Nordeste do Brasil razão por que o objetivo desta pesquisa foi determinar a ET e os fluxos de CO 2 no consórcio milho-braquiária em São João, PE, em um ano de seca. Também foram medidos o armazenamento de água no solo (AAS) e o índice de área foliar (IAF). O fluxo de calor latente foi o principal consumidor da energia disponível e as variações da ET e dos fluxos de CO 2 foram controladas pela precipitação pluvial, por meio das mudanças na umidade do solo e, consequentemente, no AAS. O consórcio atuou como fonte de CO 2 atmosférico durante os períodos mais secos e de menor IAF e atuou como sumidouro de CO 2 atmosférico durante os períodos mais úmidos e de maior IAF. Em um ano seco o consórcio sequestrou 2,9 t C ha -1 o equivalente a 8,0 kg C ha -1 d -1. Esta pesquisa constatou que há fortes flutuações sazonais nos fluxos de CO 2 do consórcio devido à sazonalidade da precipitação pluvial demonstrando que este agroecossistema é vulnerável aos baixos AAS com redução significante do sequestro de CO 2 atmosférico, durante esses períodos.