El tema integrativo seguridad hídrica reconstruye y proyecta los niveles de seguridad hídrica en el país, cuantificando su trayectoria histórica (1980-2020) y su proyección (2020-2050) bajo escenarios de desarrollo social y cambio climático. Además, se analizan los procesos climáticos, ecológicos y sociales que influyen en la seguridad hídrica.

Para cuantificar los niveles de seguridad hídrica, se proponen indicadores que representen los aspectos como acceso al agua, salud ecosistemas, entre otros. Un requisito para levantar estos indicadores, es conocer y modelar el balance hidrosocial (balance hídrico incluyendo los usos antrópicos del recurso) desde una escala nacional a local. Para esto, se utiliza un sistema que combina herramientas de modelación, observaciones de distinta naturaleza, procesamiento de bases de datos, y otros recursos

El sistema de modelación se implementa en el denominado «Enfoque nacional», en donde se realiza una reconstrucción histórica realista del balance hídrico del país, incluyendo tanto los procesos hidroclimáticos naturales como los usos antrópicos del agua. Para las proyecciones futuras del balance hidrosocial y de la seguridad hídrica, se utilizan escenarios de desarrollo país y usos de agua coherentes elaborados en el marco de la investigación. Estos escenarios de uso, en conjunto con proyecciones climáticas regionales basadas en modelos globales de clima, alimentan las herramientas de modelación nacional que permiten cuantificar los indicadores de seguridad hídrica en las próximas décadas.

Para entender los procesos que definen los niveles de seguridad hídrica, considerando que éstos varían según las realidades locales y los aspectos considerados, se pone foco en algunos casos de estudio que tienen la particularidad de profundizar en procesos ecológicos y sociales, y su interacción con problemas de seguridad hídrica. De manera transversal al enfoque nacional y a los casos de estudio, se incluye un enfoque de transformación que identifica prácticas de adaptación y transformación en los diversos niveles del tema integrativo. Este enfoque es clave tanto para entender e interpretar la investigación de los casos de estudios como para proponer transformaciones necesarias para avanzar en la seguridad hídrica, sin comprometer el desarrollo sostenible.