Việc khai thác quá mức nước ngầm để tưới tiêu là một trong những nguyên nhân chính gây suy thoái nước ngầm ở các khu vực như Mê hi cô, Đông Bắc Trung Quốc, Bắc Phi, Trung Đông, miền Trung tây, Nam và Tây Hoa Kỳ.

Nghiên cứu từ Đại học Purdue và New Hampshire đã đánh giá việc sử dụng nước ở cấp địa phương được định hình bằng những hiệu ứng quy mô lớn như thay đổi dân số, sự giàu có, khí hậu và công nghệ. Nghiên cứu đăng trên tạp chí Environmental Research Letters.

Tác giả nghiên cứu cho biết, nghiên cứu cho thấy việc theo đuổi thủy lợi bền vững - nhằm mục tiêu an ninh nước trong tương lai - không thể thực hiện một cách độc lập. Điều quan trọng là phải xem xét sự tương tác của nó với các mục tiêu phát triển bền vững khác. Thực tế, nếu không cải thiện đáng kể năng suất của nước tưới, nó có thể làm tăng giá lương thực và mở rộng diện tích đất canh tác. Mô hình của nghiên cứu cho thấy rằng điều này sẽ làm cho hơn 800 nghìn người bị suy dinh dưỡng và thêm 0,87 gigaton lượng khí thải carbon.  

Trong các mô hình kinh tế tập trung vào nước, bỏ qua các biến đổi địa lý trong một nền kinh tế có thể đưa ra dự báo sai lệch về nhu cầu và cung cấp nước ở địa phương.

Để khắc phục điều này, các nhà nghiên cứu đã sử dụng một mô hình toàn cầu hoá về cây trồng, sử dụng đất và phát thải carbon, gọi là SIMPLE-G. Các nhà khoa học đã kết hợp với mô hình cân bằng nước toàn cầu để điều tra những gợi ý của việc theo đuổi thủy lợi bền vững về an ninh lương thực và thay đổi sử dụng đất.