Produzir alimento de maneira sustentável é um dos grandes desafios da humanidade. Vários são os fatores de pressão, tais como: restrições ambientais; a população demandando alimentos diferenciados e de melhor qualidade; demanda atual e futura, por mais alimentos, crescente; e a multifuncionalidade da agricultura. Além disso, destaca-se o aumento da competição pelo uso da água entre os diversos setores da sociedade que implicará na necessidade de usar esse recurso de modo mais eficiente de forma a garantir a sustentabilidade da produção nos diferentes setores. Para isso, o planejamento e o manejo adequado dos recursos hídricos são fundamentais na busca pela sustentabilidade. Eles devem, entretanto, ser feitos considerando o nexo água-energia-alimento.

Em regiões que enfrentam escassez de água, por exemplo, é essencial planejar de maneira racional o uso dos recursos hídricos e estabelecer políticas hídricas efetivas de modo a assegurar a produção de alimentos e minimizar a pobreza por meio do desenvolvimento econômico. Adicionalmente, a ocorrência de mudanças climáticas poderá afetar o ciclo hidrológico e a “geografia da produção nacional”, o que poderá reduzir a disponibilidade dos recursos hídricos e potencializar o surgimento de conflitos entre os usuários da água.