Dichiarazione sull'impatto sociale: nonostante costituisca una piccola parte dell'uso globale dei terreni agricoli, l'agricoltura irrigua è enormemente importante per l'economia agricola globale. La crescente domanda alimentare guidata dalla crescita della popolazione, insieme alla riduzione dell'offerta alimentare causata dalla crisi climatica, sta polarizzando la tensione esistente tra l'acqua utilizzata per la produzione agricola e quella necessaria per la conservazione dell'ambiente. Dimostriamo che l'intensificazione sostenibile attraverso rotazioni delle colture più diversificate, un'infrastruttura più efficiente per l'applicazione dell'acqua e una maggiore area agricola irrigata favorisce una maggiore redditività delle aziende agricole nei climi futuri. Sommario: La ricerca volta a migliorare la produttività delle colture spesso non tiene conto della complessità delle aziende agricole reali sostenute dai cambiamenti di uso del suolo nello spazio e nel tempo. Qui, dimostriamo come un nuovo framework, WaterCan Profit, può essere utilizzato per suscitare tale complessità utilizzando un caso di studio agricolo irrigato con quattro scenari di adattamento dell'intera azienda agricola (linea di base, diversificata, intensificata e semplificata) con quattro tipi di infrastrutture irrigue (gravità, Pipe & Riser, Pivot e Drip). Senza adattamento, la crisi climatica ha avuto un impatto negativo sulla redditività delle aziende agricole a causa della combinazione di una maggiore domanda evaporativa e di una maggiore frequenza della siccità. L'intensificazione di tutta l'azienda agricola - attraverso un maggiore uso del suolo irrigato, l'incorporazione di riso, cotone e mais e una maggiore applicazione di fertilizzanti azotati - è stato l'unico adattamento in grado di aumentare la produttività agricola nei climi futuri. La diversificazione attraverso l'incorporazione di legumi da granella nelle rotazioni delle colture ha migliorato significativamente la redditività in climi storici; tuttavia, la redditività di questo adattamento è diminuita in climi futuri. I sistemi semplificati hanno ridotto il rischio economico ma hanno avuto anche rendimenti economici a lungo termine inferiori. Concludiamo con quattro intuizioni chiave: (1) Quando si valuta il profitto dell'intera azienda agricola, le metriche contano: i sistemi diversificati hanno generalmente una redditività maggiore rispetto ai sistemi intensificati per unità di acqua, ma non per unità di superficie terrestre; (2) l'infrastruttura di irrigazione a gravità richiedeva la maggior quantità di acqua, seguita dai sistemi di irrigazione, mentre l'irrigazione a goccia utilizzava meno acqua; (3) l'adattamento agronomico dell'intera azienda agricola attraverso la gestione e il genotipo delle colture ha avuto un impatto maggiore sulla produttività rispetto ai cambiamenti nelle infrastrutture di irrigazione; e (4) solo l'intensificazione dell'intera azienda agricola è stata in grado di aumentare la redditività in condizioni climatiche future.