Este estudo investigou os fluxos superfície-atmosfera de calor, água e CO2 em áreas de floresta nebular de Mata atlântica (SVG, Núcleo Santa Virginia, Pq Est. Serra do Mar) e Cerrado denso (PEG, Gleba Pé de gigante, SRitaPQuatro) no estado de SP, utilizando um conjunto de medições automáticas de campo no longo prazo, e modelos de processos biofísicos para preenchimento de falhas, e analisou a variabilidade diurna, sazonal e interanual dos padrões microclimáticos, da partição de energia e do balanço de CO2. A média de temperatura do ar e precipitação nos sítios é de 22,5 ºC e 1300 mm/a no PEG e 16,0 ºC e 2200 mm/a no SVG, portanto áreas diferencialmente úmidas e frias, distantes de 300 km. As diferenças do balanço de energia entre as áreas foram definidas pela energia radiativa disponível e pela sazonalidade do clima e da vegetação. O saldo de radiação Rn foi 142 W/m2 no PEG, superior a 107 W/m2 na SVG, e proporcionalmente na evapotranspiração ET e fluxo de calor sensível H, de 3.4 mm/d e 52 W/m2, comparadas com 2.9 mm/d e 29 W/m2, respectivamente. Apesar da ET superior no PEG, a fração evaporativa FE = LE/(LE+H) foi maior no SVG de 0.74, e 0.65 no PEG. Coerentemente, a média da razão de Bowen (=H/LE) foi maior no PEG de 0.53 e no SVG de 0.34. Este padrão resultou da dependência de Rn e das características fenológicas do Cerrado, que reduzem a capacidade fotossintética e transpirativa na estação seca, com senescência das árvores e dormência de gramíneas, em oposição à Mata atlântica de característica perenifólia. A diferença de ET entre as áreas deu-se devido à estação úmida, com 2.3 / 3.4 mm/d no SVG e de 2.3 / 4.4 mm/d no Cerrado para estação seca/úmida respectivamente. A umidade do solo foi marcada por uma pronunciada anomalia negativa em 2014 no PEG, que provocou um aumento da razão de Bowen, e que prolongou-se até o ano seguinte durante a estação seca, apesar da seca meteorológica já finalizada, o que foi corroborado por dois sistemas independentes de medição. Para a Mata Atlântica/SVG, a produtividade primária bruta PPB foi marcadamente sazonal, com máximos no verão e mínimos no inverno, estimada na média anual 6 gC/m²d, supondo-se a condição de clímax, e que superestimou as médias de inventários globais de parcelas de campo em floresta tropical úmida. Os achados deste estudo promovem mais entendimento dos padrões de funcionalidade hídrica, energética e de produtividade das florestas no Brasil, para ecossistemas no Cerrado e Mata Atlântica, com implicações para definir estratégias de conservação e gestão sustentável da biodiversidade, e de quantificação e valoração dos serviços ecossistêmicos.

This study investigated the surface-atmosphere fluxes of heat, water, and CO2 in areas of Atlantic Forest cloud forest (SVG, Núcleo Santa Virginia, Pq Est. Serra do Mar) and dense Cerrado (PEG, Gleba Pé de gigante, SRitaPQuatro) in the state of São Paulo, using a set of long-term automatic field measurements and biophysical process models to fill gaps, and analyzed the diurnal, seasonal, and interannual variability of microclimatic patterns, energy partitioning, and CO2 balance. The mean air temperature and precipitation at the sites are 22.5 ºC and 1300 mm/yr in PEG and 16.0 ºC and 2200 mm/yr in SVG, hence differentially humid and cool areas, approximately 300 km apart. Energy balance differences between the areas were defined by available radiative energy and climate and vegetation seasonality. The net radiation Rn was 142 W/m2 in PEG, higher than 107 W/m2 in SVG, and proportionally in evapotranspiration ET and sensible heat flux H, at 3.4 mm/day and 52 W/m2 compared to 2.9 mm/day and 29 W/m2, respectively. Despite higher ET in PEG, the evaporative fraction EF = LE/(LE+H) was higher in SVG at 0.74, and 0.65 in PEG. Consistently, the Bowen ratio (=H/LE) was higher in PEG at 0.53 and in SVG at 0.34. This pattern resulted from Rn dependency and phenological characteristics of Cerrado, which reduce photosynthetic and transpirational capacity in the dry season, with tree senescence and grass dormancy, in contrast to the perennial characteristics of Atlantic Forest. The difference in ET between the areas was due to the wet season, with 2.3 / 3.4 mm/day in SVG and 2.3 / 4.4 mm/day in Cerrado for dry/wet seasons respectively. Soil moisture was marked by a pronounced negative anomaly in 2014 in PEG, which caused an increase in the Bowen ratio and persisted into the following year during the dry season, despite the meteorological drought having ended, corroborated by two independent measurement systems. For the Atlantic Forest/SVG, gross primary productivity GPP was markedly seasonal, with peaks in summer and lows in winter, estimated at an annual average of 6 gC/m²d, assuming climax conditions, which overestimated the averages of global field plot inventories in humid tropical forests. The findings of this study contribute to a better understanding of the hydrological, energetic, and productivity functionality patterns of forests in Brazil, for ecosystems in Cerrado and Atlantic Forest, with implications for defining strategies for biodiversity conservation and sustainable management, and for quantifying and valuing ecosystem services.