Essa pesquisa teve como foco identificar áreas susceptíveis à desertificação a partir do estudo espaço temporal de imagens orbitais, na bacia do rio Moxotó, nos anos de 1995, 2006 e 2016. Assim, partiu-se do pressuposto que a estabilização de solos degradados, desnudos ou com vegetação muito rala, ao longo dos anos, no contexto de mudanças climáticas, podem potencializar processos desertificativos nas regiões semiáridas. Para tanto, aplicou-se a técnica de Modelo Linear de Mistura Espectral - MLME, Programação Álgebra de mapas. Foram pesquisados dados pluviométricos, eventos ENOS e realizado trabalho de campo. Os resultados mostraram que a bacia do rio Moxotó apresenta aproximadamente 32% de áreas vegetadas, conservadas durante os 21 anos de estudo, 28% de áreas degradadas, 21% de áreas que foram recuperadas, 9% de áreas com potenciais à desertificação, e 10% de áreas de corpos hídricos, nuvens e sombras durante o período de estudo. Os municípios mais afetados na bacia do rio Moxotó, estão situados no Estado de Pernambuco e compreendem Ibimirim, Inajá e Custódia. No Estado de Alagoas, os municípios afetados são Mata Grande, Pariconha e Delmiro Gouveia. No âmbito da gestão ambiental, os resultados poderão contribuir na discussão sobre as formas de manejo sustentáveis em áreas degradadas e subsidiar a tomada de decisão quanto à implantação de ações e programas que possam apoiar o desenvolvimento territorial com sustentabilidade. Palavras-chave: Bacia hidrográfica. Gestão ambiental. Caatinga. Evento ENOS.