Jedným z negatívnych dopadov zmeny klímy je sucho, ktoré sa prejavuje regionálne nerovnomerne. Zmenou socioekonomických podmienok, a tým aj tlaku na vodné zdroje, ktoré spôsobujú nedostatok vody, súčasné prírodné podmienky prestávajú byť schopné zabezpečovať potreby spoločnosti a existencie funkčných ekosystémov.
Príroda má dômyselné systémy na riadenie a distribúciu vody vo všetkých jej fázach, od zrážok, cez výpar, absorpciu rastlinami či odtokom prebytočnej vody do riek a jazier až po jej infiltráciu do zásob podzemnej vody. Ak je krajina neporušená, nevyžaduje sa budovanie žiadnej dodatočnej infraštruktúry. V urbanizovanej krajine sú prirodzené povrchy nahrádzané nepriepustnými povrchmi, ktoré zamedzujú vode jej rovnomernú distribúciu. Zvyšovanie podielu zástavby a urbanizácie zasahuje do zložiek životné prostredia. Odstraňuje vrchnú čas humusového horizontu, ktorý zabezpečuje väčšinu funkcií spojených s ekosystémovými službami. Výstavba pevných základov budov a infraštruktúry spravidla odizoluje pôdu od atmosféry, čo zabráni prenikaniu dažďovej vody a zamedzí výmene plynov medzi pôdou a vzduchom.
Proces urbanizácie a nárast spevnenej plochy vplýva na hydrologický režim vôd aj tým, že sa množstvo zrážkovej vody dostane do kanalizácie, alebo v obciach bez kanalizačného systému do povrchových odtokových kanálov. Zrýchľuje sa tak odtok vody z územia, narastá nápor na povodia, odtokové územia vysychajú a ochudobňujú sa podzemné vody.
V mnohých prípadoch je kanalizácia kombináciou odpadovej vody a zrážkovej vody. V prípade prekročenia kapacity, z dôvodu prívalových dažďov, sa táto kombinácia stáva toxickou zmesou znečisťujúcich látok pre životné prostredie, od patogénov, ťažkých kovov až po fyzický odpad.
Prírode blízke riešenia (angl. Nature-based solutions) môžu pomôcť urbanizovanému prostrediu riešiť naliehavé a základné environmentálne výzvy tým, že prinesú ekosystémové služby späť do zastavaného územia a vyvážia vzťahy medzi zastavanými plochami a ich okolitými prírodnými oblasťami. Voda z povrchového odtoku sa musí udržiavať v mieste zrážok a vracať do krajiny na prirodzené doplnenie podzemných vôd pomocou vodopriepustných plôch, zelenej infraštruktúry a prvkov modrej infraštruktúry. Strechy, chodníky, parkoviská a steny sa môžu premeniť na živé, zelené systémy, schopné absorbovať, filtrovať a distribuovať vodu v mieste, kde spadla.
Regulácia vôd z povrchového odtoku je možná dvomi spôsobmi - retencia (zadržanie vody na území) a detencia (akumulácia a jej postupné vypúšťanie do recipientu). Ide o technické riešenia, ktoré zvyšujú infiltráciu a retenciu vody v urbanizovanej krajine.
Výber typu riešenia sa odvíja od niekoľkých faktorov, medzi ktoré sa radí hustota zástavby, inžinierske siete, množstvo zelene, geologické štruktúry, pôdne, hydrologické a klimatické podmienky. Ďalším dôležitým faktorom pri výbere typu riešenia nakladania so zrážkovou vodou je pochopenie frekvencie a typov zrážok – koľko spadne a ako často?
Nespevnené a biologicky aktívne zelené plochy každej veľkosti sú jedným z kľúčových prvkov potrebných na dosiahnutie udržateľnosti rozvoja miest. Dokážu absorbovať a znižovať povrchový odtok zrážkovej vody, zlepšujú kvalitu vzduchu, ochladzujú prostredie a poskytujú tieň. V urbanizovanom prostredí sa zelené plochy rozlišujú podľa priestorového umiestnenia a ich vlastností. Pokrývajú široké spektrum sociálnych a environmentálnych hodnôt.
Vodopriepustné plochy sú známe ako povrchy, ktoré sú schopné absorbovať zrážkovú vodu a minimalizovať jej povrchový odtok. Sú aplikovateľné na parkoviskách, chodníkoch či príjazdových cestách. Ide buď o kombináciu nepriepustného materiálu (napr. kameň, zatrávňovacia dlažba, tehly a pod.) s priepustným materiálom (kamenná drva, piesok, rastliny). Pri zrážkach voda preniká cez medzery pomedzi nepriepustný materiál, do podložnej kamennej vrstvy a infiltruje sa do pôdy alebo ďalšej drenážnej vrstvy, ktorá môže ústiť do kanalizácie. Okrem toho existuje aj vodopriepustná dlažba a asfalt, ktoré dovoľujú infiltráciu vody do pôdy. Tieto systémy napomáhajú filtrácii vody a znižujú množstvo škodlivín.
Podzemné systémy zachytávania zrážkovej vody sa môžu zavádzať pod verejné priestranstvá a pomáhať tak predchádzať rizikám prívalových dažďov. Naakumulovaná voda sa zadrží a využije sa v čase jej nedostatku, napr. na zavlažovanie zelene.
Pojmom svejl (ang. swale, slovensky prieľah) označujeme priekopu, resp. plytkú priehlbinu, ktorá zachytáva a necháva pomaly vsiaknuť zrážkovú vodu, ktorá by inak odtiekla povrchovým odtokom. Môžu byť vedené po vrstevnici alebo mierne šikmo, a to v závislosti od ich konkrétnej funkcii. Primárne sú určené pre väčšie svahovité záhrady, ale možno ich vybudovať aj v rovinatom teréne, napríklad v blízkosti alebo medzi cestami. V takomto prípade sú porovnateľné s dažďovými záhradami.
Dažďové záhrady predstavujú vsakovací prvok s estetickou funkciou záhonovej výsadby. Koreňový a listový systém vysadených bylín a drobných drevín umožňuje zrážkovej vode pomaly vsiaknuť (do 48 hodín) a filtrovať znečisťujúce látky. Konkrétne absorpciou, pôsobením mikroorganizmov, prijímaním rastlinami, sedimentáciou a filtráciou.
Zachovanie prírodných mokradí, resp. vybudovanie umelých mokradí znižuje riziko povodní v záplavových územiach, v období sucha naopak pozvoľne uvoľňujú vodu do krajiny. Svojou produkciou biomasy sú najúčinnejším filtrom, ktorý odstraňuje znečisťujúce látky zo zrážkovej vody. Vedľajším benefitom mokradí je zlepšovanie mikroklimatických podmienok a zvyšovanie biodiverzity územia.
Vodný stres môže byť spôsobený prírodnými javmi (sucho), javmi vyplývajúcimi z ľudskej činnosti (nadmerný odber vody, zhoršovanie kvality vody), alebo ich kombináciou (zmena klímy). Dopady zmeny klímy sa zhoršujú najmä tam, kde dochádza ku koncentrácii ekonomických aktivít a obyvateľstva v urbanizovanom prostredí. Úspešná realizácia opatrení na zadržanie zrážkovej vody si vyžaduje interaktívny rozvoj dlhodobých stratégií, ktoré vyvažujú existujúce potreby s udržateľným rozvojom. Zahŕňa interdisciplinárny prístup, ktorý integruje protipovodňový manažment, územné plánovanie a adaptačné stratégie na zmenu klímy s cieľom zvýšiť mestskú odolnosť.