Die Oberfläche der Erde ist zu etwa zwei Dritteln mit Wasser bedeckt, doch das für den Menschen nutzbare Süßwasser macht davon nur einen sehr kleinen Teil aus (2,5 Prozent). In Deutschland und anderen Ländern ist die Gesellschaft in vielen Lebensbereichen wie Ernährung, Gesundheit, Haushalte, Energie, Industrie und Verkehr erheblich von Süßwasserökosystemen abhängig. Anthropogene Einflüsse und der Klimawandel verändern den Wasserkreislauf tiefgreifend und führen immer häufiger zu extremen Wetterereignissen wie Hitzewellen, Dürren oder Starkregenfällen. In Küstengebieten laufen Sturmfluten höher auf, die Entwässerung wird zunehmend zur Herausforderung. In Regionen, die bereits heute unter Wasserstress stehen, wird sich die Lage weiter verschlechtern.

Bisher weniger betroffene Regionen werden durch den Klimawandel zukünftig ebenso unter Wasserknappheit oder Überflutungen leiden. Mit Forschung auf den Gebieten „Globaler Wandel“ und „Klimawandel“ unterstützen die BfG und das an sie angegliederte Internationale Zentrum für Wasserressourcen und Globalen Wandel (ICWRGC) die nachhaltige Entwicklung von Verkehr, Gewässerschutz und Wasserwirtschaft auf nationalem und internationalem Niveau. Hauptziel der BfG ist es, Bundeswasserstraßen wirtschaftlich und ökologisch ausgewogen zu bewirtschaften und weiterzuentwickeln. Das ICWRGC setzt sich im Auftrag der Bundesregierung für ein nachhaltiges Management von Süßwasserökosystemen weltweit ein und unterstützt das Verständnis für die Veränderungen des regionalen und globalen Wasserkreislaufs. Zu den Hauptthemen gehören dabei u. a. die Untersuchung des Wasserkreislaufs auf unterschiedlichen Skalen, Klimawandel, Klimafolgen und Anpassung im Hinblick auf Wassermenge, Wasserqualität, Sedimentdynamik und hydromorphologische Habitatausprägungen. Hierfür werden entsprechende Werkzeuge zur Vorhersage, Prognose und Projektion, aber auch zur Vertiefung von System- und Prozessverständnis für beispielsweise den Wasser-, Sediment- und Stoffhaushalt entwickelt.