Il peut arriver que des effets de synergie ou des arbitrages essentiels ne puissent pas être pris en compte par des stratégies et des investissements sectoriels uniquement. Ainsi, introduire des cultures énergétiques dans des systèmes pluviaux ou irrigués peut contribuer à améliorer l’offre d’énergie, mais peut aussi entraîner une compétition accrue pour les ressources en terres et en eau et, par là, avoir une incidence sur la sécurité alimentaire locale. Construire des barrages peut permettre de produire de l’énergie et de fournir une retenue d’eau aux fins d’irrigation et d’utilisation domestique, mais cela peut aussi provoquer des déplacements de populations et avoir des effets désastreux sur les disponibilités en eau nécessaires aux écosystèmes agricole situés en aval. Ce type d’initiatives et d’autres de même nature gagneraient à être mieux coordonnées dans une logique de nexus eau-alimentation-énergie, qui permettrait d’optimiser l’efficience d’utilisation des ressources.
De nombreux enseignements ont été tirés de la tragédie de la mer d’Aral, en Asie centrale, asséchée du fait de la surexploitation des ressources en eau qui servaient à irriguer les cultures de coton. Cela a exercé des pressions excessives sur l’approvisionnement en eau, entraînant une salinisation et une pollution des cours d’eau en amont par les produits chimiques utilisés dans l’agriculture et les déchets d’extraction, ainsi que la disparition des espèces aquatiques et la fin de la pêche et des moyens d’existence associés.