Les dérèglements climatiques et l'accroissement de la population mondiale pourraient mettre en péril l'approvisionnement en eau dans les prochaines décennies. Selon le Groupe d'experts intergouvernementalsur l'évolution du climat, la température moyenne du globe devrait augmenter de 1,1 à 6,4° C au cours du siècle.
Quant au niveau moyen des mers, il sera en hausse de 18 à 59 centimètres. Les modélisations réalisées sur l'évolution du climat au XXIe siècle prévoient aussi une augmentation des précipitations dans les hautes latitudes et dans les régions tropicales et une baisse de la pluviométrie dans les régions subtropicales.
Les phénomènes parfois extrêmes comme les canicules et les sécheresses, devraient connaître une aggravation. Ils pourraient entraîner une baisse des stocks d'eau et du potentiel hydroélectrique mais aussi un recul du tourisme estival et une diminution des récoltes.

La productivité de certaines récoltes de premier plan diminuera. La disparition des glaciers des Andes aura des retombées dramatiques sur l'approvisionnement en eau pour la consommation humaine.

D'ici 2020, entre 75 et 250 millions d'habitants devraient être exposés davantage aux pénuries d'eau engendrées par le changement climatique. Dans certains pays, le rendement agricole pourrait sérieusement diminuer.
D'ici les années 2050, les stocks d'eau douce toujours disponible dans le centre, le sud, l'est et le sud-est de ce continent, notamment dans les grands bassins fluviaux, devraient diminuer.
La sécheresse en Australie, qui a contribué aux incendies de brousse meurtriers du début de l'année, est imputée au changement climatique. On estime que d'ici 2030, les problèmes d'alimentation en eau vont s'aggraver dans le sud et l'est de l'Australie.
La montée du niveau des mers risque d'autre part d'augmenter la salinité des nappes phréatiques et dans les estuaires. Si ce scénario se produisait, les zones urbaines côtières comme Miami (Etats-Unis) en souffriraient.