Impact du numérique et des technologies de l’information

Le monde repose de plus en plus sur le développement de technologies, sur le numérique avec un impact lourd sur la consommation d’énergie.

Ordinateurs, smartphones, réseaux et data centers sont particulièrement gourmands en énergie. Leur impact environnemental est significatif. Le secteur des TIC consomme entre 6 et 10 % de l’électricité mondiale. Il contribue ainsi fortement aux émissions de gaz à effet de serre. L’émergence de la 5G et de l’intelligence artificielle accentue cette croissance.

Quelques chiffres clés

De nombreuses études analysent l’impact du numérique sur les émissions de CO2 et l’extraction de ressources. Elles s’accordent à dire que cette tendance s’aggravera dans les prochaines décennies. Il sera crucial de réduire notre consommation énergétique et nos émissions.

• The Shift Project a publié en 2018 un rapport intitulé « Lean ICT – Pour une sobriété numérique« . Il estime que les TIC représentent 3,5 à 4 % des émissions mondiales de gaz à effet de serre, soit autant que l’aviation civile.
• Selon ce même Think Tank, la consommation d’énergie du numérique croît de 9 % par an, aggravant le dérèglement climatique.
• La part du numérique dans les émissions de GES a progressé de 2,5 % à 3,7 % en dix ans.
• La vidéo en ligne et le renouvellement fréquent des appareils sont des moteurs de cette inflation énergétique.
• En France, 10 % de l’électricité annuelle provient du numérique, avec une hausse de 6 % par an.
• Dans l’OCDE, les émissions du numérique ont grimpé de 450 millions de tonnes en dix ans, alors que les émissions globales diminuent.
• Une étude de l’Agence internationale de l’énergie montre que le cloud computing réduit la consommation énergétique, mais l’effet rebond annule ces gains.
• Un rapport de Greenpeace en 2019 souligne l’impact des centres de données, notamment en Virginie, où le charbon alimente fortement ces infrastructures.
• La fabrication d’un smartphone émet environ 85 kg de CO2 et mobilise plus de 50 kg de ressources naturelles.
• Les terminaux consomment 30 % de l’énergie numérique, les data centers 30 % et les réseaux 40 %.
• Si les émissions du numérique augmentent de 6 % par an jusqu’en 2050, elles atteindront 15 à 20 % des émissions mondiales.

L’impact du numérique en France

Le numérique représente 3 à 4 % des émissions mondiales de GES et 2,5 % en France. Sans action, elles pourraient croître de 60 % d’ici 2040, atteignant 7 % des émissions nationales. L’aviation civile représente actuellement 4 %.

La production des équipements est responsable de 70 % de l’empreinte carbone du numérique en France. Les écrans et les téléviseurs sont les plus polluants. Seuls 20 % des impacts proviennent de leur usage.

Il faut élargir la question environnementale au cycle de vie des appareils. Augmenter leur durée de vie, améliorer leur recyclage et faciliter leur réparation sont des priorités. L’ADEME estime que 60 millions de tonnes de ressources sont nécessaires pour produire ces équipements. Réduire leur consommation limiterait les coûts et la pollution.

L’ADEME a établi trois scénarios pour atteindre la neutralité carbone en 2050 :

• « Pari réparateur » : La consommation de biens et d’énergie explose. L’empreinte carbone du numérique est multipliée par cinq par rapport à 2020.
• « Génération frugale » : Les modes de consommation évoluent. La transition repose sur la sobriété et les innovations organisationnelles. L’empreinte carbone du numérique est divisée par deux.
• « Technologies vertes » : L’innovation permet des gains d’efficacité. Les villes poursuivent leur expansion et les solutions numériques s’intensifient.

Les scénarios établis par l’ADEME montrent que l’empreinte carbone du numérique dépendra des choix faits aujourd’hui. Une approche basée sur la sobriété et l’optimisation des usages pourrait diviser cette empreinte par deux, tandis qu’une croissance incontrôlée des infrastructures et des appareils numériques pourrait la multiplier par cinq ou plus.

5G et Intelligence Artificielle

La 5G augmente les émissions de gaz à effet de serre et la consommation énergétique. Selon le Haut Conseil pour le Climat, son déploiement en France pourrait ajouter 1/5 à 1/2 Mt éqCO2 aux émissions actuelles d’ici 2030. Cette croissance contredit les objectifs de réduction des émissions.

L’apprentissage profond (deep learning) consomme aussi beaucoup d’énergie. Une journée d’entraînement d’une IA peut émettre autant de CO2 que plusieurs voitures sur plusieurs années. Comme l’entraînement des IA est très long, cette consommation se poursuit sur de longues périodes.

• Une requête sur ChatGPT-4 consomme environ 10 Wh, soit plus de 30 fois l’énergie nécessaire pour une recherche Google classique (0,3 Wh). Cette consommation correspond à 2,33 g de CO₂ rejeté.
• Générer une image en haute définition via une IA consomme autant d’énergie que recharger complètement un téléphone portable.
• En 2022, ces centres ont utilisé 460 TWh d’électricité, soit 2 % de la production mondiale. Ce chiffre pourrait doubler d’ici 2026 selon plusieurs experts.
• L’entraînement initial de ChatGPT-3 a généré plus de 500 tonnes de CO₂, soit l’équivalent des émissions de 10 voitures thermiques sur toute leur durée de vie.
• Le traitement de 10 à 50 requêtes IA consomme environ 2 litres d’eau pour assurer le refroidissement des serveurs.
• Microsoft et Google signalent une hausse de 20 à 30 % de leur consommation d’eau en deux ans en raison de l’essor des IA

Source: https://drane-versailles.region-academique-idf.fr/spip.php?article1167

Un numérique plus sobre

Le numérique offre des solutions pour réduire les émissions dans plusieurs secteurs comme les transports, les bâtiments et l’agriculture. Mais son utilisation massive entraîne un impact écologique considérable. Il faut donc intégrer cette empreinte dans les stratégies climatiques.

L’effet rebond est aussi un risque. Par exemple, une meilleure efficacité énergétique des bâtiments peut inciter à agrandir ou prolonger leur utilisation, annulant ainsi les gains.

Un équilibre entre technologies numériques et protection de l’environnement est crucial. Il faut promouvoir un développement durable, encourager l’innovation responsable et limiter l’empreinte écologique du numérique.

Ainsi, le numérique, et plus particulièrement l’intelligence artificielle, représente une consommation énergétique et matérielle en constante augmentation. L’entraînement des modèles d’IA, les centres de données et l’explosion des usages numériques exigent des ressources colossales, avec un impact environnemental croissant. À l’heure où la transition écologique est une priorité, il devient impératif de repenser le développement du numérique pour le rendre plus sobre et responsable. Sans une régulation et une conception plus efficiente des technologies, le risque est grand de voir ces avancées contrebalancer les efforts réalisés dans d’autres secteurs pour réduire notre empreinte carbone.