The need to better comprehend the relationship between societies and the hydrological cycle led scientists to develop sophisticated mathematical models in order to predict how these relationships will be in the future. However, some transformations might not be predicted in such socio-hydrological models, what makes necessary to search for new methods to build scenarios. In this way, the present work seeks to understand how societies will change the way they deal with water resources regarding different drivers of change, such as population growth, changes in climate, land cover, patterns of consumption and influence of governmental institutions. To do so, this work employs not only official data sets that are public available, but also information provided by citizens through citizen observatories concepts of crowdsourcing, participatory governance and environmental monitoring. Such volunteered information is based on their own experiences, knowledge and individual patterns regarding water management and sanitation aspects from the study area, São Carlos city. The conclusions reveal that the new tool presented in this work, the Socio-Hydrological Observatory for Water Security (SHOWS), makes possible to outline future trajectories of coevolution in coupled human-water system and provide assessment on water security scenarios. This work integrates the water security component facing climate changes, from INCT-MC2 (FAPESP 2014/50848-9), contributes to better comprehend socio hydrological aspects in UK Academies (FAPESP 2018/03473-0) and provides a new tool, the SHOWS, which assists decision makers in resilient cities, in the context of CEPID/CEMEAI (FAPESP 2011/51305-0) e do SPRINT-Warwick (FAPESP 2018/08413-6). At international level, it is a contribution to the activities of "Panta Rhei – Everything Flows 2013-2022", promoted by the International Association of Hydrological Sciences, which seeks to understand, estimate and predict the hydrological dynamics to support societies under change.

A necessidade de compreender as relações entre as sociedades e o ciclo hidrológico levou cientistas a elaborarem sofisticados modelos matemáticos para prever como estas relações serão no futuro. Porém, determinadas transformações podem não ser previstas nestes modelos sócio-hidrológicos, sendo necessário recorrer a novos métodos para elaborar cenários. Desta maneira, o presente trabalho busca entender como as sociedades irão modificar a maneira que lidam com os recursos hídricos frente aos vetores de mudanças, como crescimento demográfico, alterações climáticas, mudanças do uso e ocupação do solo, influência de instituições governamentais e padrões de consumo da população. Para isto, este trabalho emprega não somente o uso de dados oficiais, disponibilizados em plataformas públicas, mas também as informações fornecidas por cidadãos através dos conceitos dos observatórios cidadãos, como crowdsourcing, governança participativa e monitoramento ambiental. Estas informações voluntárias são baseadas em suas experiências, conhecimentos e padrões individuais em relação a aspectos necessários a gestão dos recursos hídricos e dos sistemas de saneamento da área de estudo, o município de São Carlos. Ao fim, conclui-se que, a partir da ferramenta Observatório Sócio Hidrológico para Segurança Hídrica (SHOWS), é possível interpretar possíveis trajetórias de coevolução entre os sistemas sociais e naturais de maneira a avaliar os cenários de segurança hídrica. Este estudo integra a componente de segurança hídrica frente às mudanças climáticas do INCT-MC2 (FAPESP 2014/50848-9), contribui para a compreensão dos aspectos sócio hidrológicos do UK Academies (FAPESP 2018/03473-0), além de testar uma nova ferramenta, o SHOWS, que serve de auxílio à tomada de decisão em cidades resilientes, no contexto do CEPID/CEMEAI (FAPESP 2011/51305-0) e do SPRINT-Warwick (FAPESP 2018/08413-6). Em âmbito internacional, é uma contribuição às atividades da década científica "Panta Rhei – Everything Flows 2013-2022", promovida pela International Association of Hydrological Sciences, a qual busca entender, estimar e prever dinâmicas hidrológicas para apoiar sociedades sob mudanças.