Die Arbeiten in OPTAIN fokussieren auf 14 Fallstudien in kontinentalen (7), pannonischen (3) und borealen (4) Regionen Europas, wobei ein Fallstudiengebiet im Grenzbereich zwischen der pannonischen und der kontinentalen Region liegt. Alle Fallstudien betreffen kleine Einzugsgebiete von 4,5 bis 250 km², die vorwiegend landwirtschaftlich genutzt werden. Die Gebiete decken ein breites Spektrum von Bodenklimazonen und landwirtschaftlichen Systemen ab. Die Verteilung der Fallstudien spiegelt den Anteil der landwirtschaftlichen Flächen in den verschiedenen H2020-Schwerpunktregionen gut wider.
Alle 14 Fallstudien behandeln spezifische lokale Umweltprobleme, die vermehrt zu Konflikten zwischen verschiedenen Wassernutzenden führen, wie etwa Hochwasser, Dürren, Bodenerosion, Nährstoffausträge oder Ertragsverluste in der Landwirtschaft. OPTAIN wird die standortspezifischen Auswirkungen einer grossen Anzahl von Massnahmen zur Wasser- und Nährstoffretention (Natural and Small Water Retention Measures, NSWRM) untersuchen und bewerten. Als Grundlage werden die folgenden Aspekte herangezogen: 1) Erfahrungen auf Betriebsebene und von den Akteuren (Multi-Akteurs-Referenzgruppen, MARGs) bereitgestelltes (historisches) Wissen über das regionale sozio-ökologische Umfeld; 2) aus einer Recherche bestehender Literatur und Informationssysteme (WOCAT, nwrm.eu) abgeleitetes theoretisches Wissen; 3) integrierte Modellierung und multikriterielle Optimierung unter Berücksichtigung lokaler Klimaprojektionen. Um Konsistenz und Vergleichbarkeit zwischen den Fallstudien zu gewährleisten, strebt OPTAIN eine umfassende Harmonisierung an und wird für alle wichtigen Vorgehensweisen im Projekt gemeinsame Protokolle entwickeln.