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97,4 Prozent des globalen Wassers ist Salzwasser. Davon finden sich 99 Prozent in den Ozeanen, 1 Prozent in Salinen und in brackigem Grundwasser, 0,01 Prozent in Salzseen. 35 Millionen Kubik-Kilometer sind Süßwasser (2,6 Prozent) (Shiklomanov 2000). Der bei weitem größte Teil davon (69 Prozent) ist in Gletschern und den großen Eiskappen gebunden, weitere 30 Prozent sind Grundwasser. Nur gut 1 Prozent des Süßwassers liegt als Schnee, Eis, Permafrost, Bodenfeuchtigkeit, biologisches und atmosphärisches Wasser vor oder befindet sich in Sümpfen, Flüssen oder Seen. Der allergrößte Teil des Süßwassers ist also nicht zugänglich, das zugängliche Süßwasser ist zudem saisonal und regional ungleich verteilt.

Dadurch stellt sich im Zuge des Bevölkerungswachstums zunehmend das Problem temporärer oder permanenter Wasserknappheit. Ein großer Teil des weltweit genutzten Wassers (20–30 Prozent des für die Bewässerung genutzten Wassers) entstammt Grundwasservorräten (Wada u. Bierkens 2014; Wada et al. 2012). Knappheit kann entstehen, weil nicht genügend Wasser nachfließt (z.B. durch Ausbleiben von Regenfällen oder zu große Entnahmen flussaufwärts) oder wenn sich Grundwasservorräte erschöpfen und sich nur sehr langsam wieder auffüllen. Die Ausbeutung ist dann technologisch und ökonomisch immer schwieriger zu realisieren. Es können auch die infrastrukturellen Voraussetzungen fehlen, zum Beispiel, weil Versorgungsunternehmen, staatliche oder kommunale Behörden keine bedarfsorientierte Versorgung gewährleisten können.

Durch technologische Fortschritte und moderne, wassersparende Bewässerungsmethoden gelingt zwar die Einsparung von Wasser und eine Verlangsamung des Bedarfsanstiegs, dennoch behindert in immer mehr Regionen die Begrenzung des maximal zur Verfügung stehenden Wassers die Expansionsmöglichkeiten der Landwirtschaft, die rund 70% des zur Verfügung stehenden Süßwassers beansprucht (Gleick et al. 2011). Vielerorts wird aus den Grundwasservorräten mehr Wasser entnommen als neu hinzukommt (Famiglietti 2014; Wada et al. 2012). Bereits jetzt wird mehr als die Hälfte alles nachfließenden Frischwassers genutzt. Das Wasser vieler Flüsse erreicht ihr Delta nicht mehr, weil ihr Wasser bereits verbraucht wurde. Um die prognostizierten Spannungen in der Auseinandersetzung um Wasser zu vermeiden, müssen Alternativen für nachhaltiges Wasser erarbeitet werden. Die Nutzung muss effizienter werden, vor allem im agrarwirtschaftlichen Sektor. Vier Milliarden Menschen leben mindestens 1 Monat pro Jahr unter schwerer Wasserknappheit, eine halbe Milliarde erlebt Wasserknappheit ganzjährig (Mekonnen u. Hoekstra 2016).