Los recursos de agua dulce son suficientes para que la agricultura consiga los objetivos marcados para 2050, si se usan las tecnologías apropiadas y se invierte lo debido. Pero en áreas en las que las quitas de agua no sean sostenibles, es decir, que se use más de lo que se puede reponer, la escasez de agua se intensificará y limitará la producción agrícola, amenazará los ecosistemas, y afectará los ingresos y las oportunidades de medios de vida de muchos ciudadanos.
Por encima de todo está la amenaza del cambio climático, que todo lo cubre, añadiendo una capa adicional de complejidad sobre el escenario descrito. El cambio climático va a tener un impacto significativo en el ciclo del agua, alterando los patrones de lluvia y afectando a la disponibilidad y calidad tanto del agua de la superficie como de la subterránea, la producción agrícola y los ecosistemas asociados.
La creciente variabilidad de la lluvia puede influir el curso del agua en sistemas de superficie. La crecida del nivel del agua de los océanos, también debida al cambio climático, reclamará tierra dedicada a la producción de alimento, bien por inundación bien por intrusión salina en los acuíferos, requiriendo que se desarrollen nuevas áreas para la producción de alimento. La producción agrícola que funciona con el agua de la lluvia, que supone un 80% de los cultivos globales y un 60% de la producción total de alimento, pueden resultar marcadamente afectadas por el cambio climático, sobre todo en las áreas secas y semi-secas.
La agricultura, por su parte, es tanto causa como víctima de la polución. En muchos países desarrollados, la polución agrícola causada por el uso de insecticidas, herbicidas, fungicidas y bactericidas ha superado a la contaminación causada por las industrias como primera causa de eutrofización. Esto resulta en la aparición de algas tóxicas, pérdida de hábitat y biodiversidad, y reducción o pérdida de capturas de pescado en el largo plazo.
La polución reduce la cantidad de agua disponible para uso beneficioso e incrementa el coste del tratamiento del agua. El agua polucionada comporta un alto riesgo para la salud humana, además del coste de limpieza, de tratamiento adicional y de perjuicio para las pesquerías, los ecosistemas y la recreación. La polución también reduce las oportunidades para luchar contra la escasez de agua, ya que los acuíferos polucionados son muy difíciles de restaurar.