在全球范围内，保护或恢复河流及其相关湿地对人类和生物多样性的生态健康和功能的呼吁越来越受到关注，在许多国家，这方面的努力已得到国家和区域政策和立法的支持。为了成功实施这些保护工作，已经开发出一些方法来定义环境流量，换句话说，维持淡水和河口生态系统所需的水流量，时间和质量，以及依赖它们的人类生计和福祉。 。然而，全球淡水资源日益受到压力，淡水生态系统中约有70%的水被用于灌溉农作物。事实上，大约40%的食物是在灌溉土地上生产的，
据研究人员称，以前对食物 - 水 - 环境关系的全球评估没有充分考虑到维持淡水生态系统健康所需的水 - 在某些情况下，“环境用水”的维度没有考虑在所有。该团队希望了解强有力的环境流量要求保护和执行对粮食安全的影响，以及各国之间作物和畜产品贸易能够在多大程度上缓解执行这些要求的影响。
“灌溉通常被认为是实现粮食安全的灵丹妙药，因为灌溉农田通常比旱作农田更具生产力，因为它们允许农民在地区和数月的降雨量不足时种植农作物。我们想看看是否有水即使在来自其他部门的竞争日益激烈的情况下，环境也可以优先考虑，“IIASA生态系统服务和管理计划的研究员，该研究的作者之一Amanda Palazzo解释道。
该研究采用IIASA全球生物圈管理模型(GLOBIOM)进行分析，研究了灌溉用水的变化如何影响农田的使用和扩张。Palazzo表示，在分析中，由于气候变化引起的降雨变化，工业和家庭对水的竞争日益激烈以及对环境流量的保护被认为是灌溉农业面临的挑战，以满足未来对农产品日益增长的需求。从环境流量和作物生产角度来看，时间尺度也被认为是重要的。当考虑市政和工业用户的月度需求时，
调查结果表明，为了满足世界不断增长的人口的预计粮食需求，到2050年需要将土地使用量增加100Mha，才能使粮食产量翻番。还需要在水资源丰富的地区重新分配粮食生产，并减少干旱地区的水资源密集型作物。贸易政策可能在适应气候变化方面发挥重要作用，因为需要从水资源丰富的地区向缺水地区增加10-20%的贸易流量，以维持全球范围内的环境流量需求。此外，研究结果表明，为了保护环境流量要求并满足其他用户不断增长的需求，退耕田或退回旱作农田可能是必要的。
“维持环境流量要求只会使贸易增加15%，同时将灌溉面积减少20-30%，”研究主要作者Amandine Pastor说，他是一名IIASA校友，目前与法国和大学的研究发展研究所有联系。里斯本在葡萄牙。“在这方面，可持续和创新的做法，例如在适当的农业气候区种植作物(例如，在干旱地区种植水资源较少的作物)，发展城市和垂直农业，以及限制肉类在人类饮食中的份额，被采纳。“ 然而，她提醒说，应该重新分配资源，以便某些地区不会耗尽其他地区。
该研究表明，认识到自然资源有限是多么重要。结果表明，尽管人口不断增长，气候变化影响日益加剧，但到2050年仍有可能保持粮食安全和环境流量要求。“关于水抽取，可持续粮食生产和森林砍伐的环境法规是避免当地环境退化的基础，应该在人类需求和生态系统需求之间谨慎管理水资源，以确保人类的可持续未来，”牧师说。
“旨在为不断增长的人口提供充足的食物和水需求的政策或目标可能与保护环境的政策不一致。因此，了解如何在当地环境中实现可持续性和发展目标的权衡非常重要，” Palazzo总结道。