Les chercheurs préviennent que les centres de données américains pourraient engloutir d’énormes quantités d’énergie et d’eau à moins que des garde-fous plus solides ne guident la croissance du secteur.
Lorsque Fengqi You, ingénieur système à l’Université Cornell, a commencé à modéliser l’empreinte environnementale des centres de données il y a trois ans, le boom de l’IA ne faisait que commencer. Même alors, vous et ses collègues avez remarqué qu’il manquait quelque chose dans la conversation.
« Lorsque nous avons commencé, nous avons constaté que l’IA se développait très rapidement », a déclaré You. « Il était clair que cela devrait être aligné sur la planification du réseau électrique, sur la planification de l’eau et d’autres ressources. Il n’y a pas eu de discussions sur ces sujets, mais nous voulions apporter des chiffres réels et une analyse rigoureuse de l’empreinte physique de l’IA. »
Le nouvel article de vous et de son équipe, publié lundi dans la revue Nature Sustainability, fournit ces chiffres, et ils sont énormes. En fonction de la rapidité avec laquelle l’industrie de l’IA se développe, les auteurs prédisent que les centres de données américains pourraient consommer chaque année autant d’eau que 10 millions d’Américains et émettre autant de dioxyde de carbone que 10 millions de voitures. Ces estimations placent la consommation annuelle de ressources de l’industrie de l’IA dans la fourchette de celle de l’ensemble de l’État de New York.
Malgré ces prévisions qui donnent à réfléchir, You et ses collègues chercheurs sont optimistes quant à la possibilité de résoudre le problème des centres de données grâce à une politique judicieuse. Le rapport souligne la nécessité de décarboniser le réseau électrique, d’améliorer l’efficacité de l’utilisation de l’énergie et de l’eau dans les centres de données et de déplacer l’industrie de l’IA vers des régions du pays mieux adaptées à son développement durable.
« Nous sommes encore au début de cette croissance, elle est entre nos mains maintenant », a déclaré You. « Il n’est pas encore trop tard pour planifier et tenir compte des contraintes de ressources qui pourraient permettre à l’IA de continuer à se développer. »
Où construire et où ne pas construire
L’étude souligne que d’un État à l’autre, le coût environnemental de l’IA est radicalement différent. Il analyse les combinaisons de réseaux et les ressources en eau État par État pour montrer comment le boom des centres de données affectera différemment les différentes régions du pays, et présente des suggestions politiques qui peuvent atténuer son impact.
Le centre de centres de données le plus dense au monde reste « l’allée des centres de données » de Virginie du Nord, en dehors de Washington, DC, où l’industrie s’est regroupée au fil des décennies en raison des allégements fiscaux, de l’infrastructure de fibre optique et de la proximité des agences fédérales. Maintenant que la demande de construction de centres de données explose, You prévient que la Virginie du Nord « n’aura pas suffisamment de ressources pour soutenir la croissance de l’industrie de l’IA de manière durable, il y a trop de contraintes en termes d’énergie et d’eau ».
Le rapport prévoit que jusqu’en 2030, la Virginie du Nord continuera d’être le lieu dominant pour la construction de centres de données, malgré les contraintes de ressources de la région. C’est pourquoi, affirme You, les décideurs politiques doivent maintenant pousser les entreprises à commencer à détourner leur regard de la Virginie du Nord et à se tourner vers les États offrant des perspectives plus durables pour le boom de l’IA.
« Le point clé que nous essayons de faire valoir est que pour les nouveaux projets, nous avons la possibilité de prendre une décision dès maintenant », a déclaré You. « Et nous devons penser à ailleurs. »
L’étude souligne en particulier les États du Midwest, où la disponibilité de l’eau et le potentiel d’infrastructures d’énergies renouvelables pourraient contribuer à atténuer la pression que la construction de centres de données exerce sur les ressources et les émissions.
« Des États comme le Texas, le Montana et le Nebraska, par exemple, disposent d’un approvisionnement en eau suffisant et ont de bons objectifs en matière d’énergie propre et d’approvisionnement en électricité suffisant », a déclaré You.
En redirigeant l’infrastructure de l’IA vers ces régions, affirment les chercheurs, les États-Unis pourraient réduire considérablement l’impact environnemental de l’industrie sans ralentissement majeur de sa croissance.
Une bifurcation sur la route du climat
Les conclusions du document arrivent dans un contexte d’inquiétude croissante concernant l’appétit croissant de l’IA pour l’électricité et les ressources. Alors que les services publics se précipitent pour construire de nouvelles centrales électriques au gaz afin de répondre aux demandes d’énergie des projets d’IA, les experts en environnement ont averti que les centres de données pourraient bouleverser les progrès vers la maîtrise des émissions.
Un rapport publié le mois dernier par le Center for Biological Diversity estime que, si la tendance actuelle se poursuit, les centres de données aux États-Unis pourraient représenter près de la moitié de toutes les émissions du secteur électrique que permettraient les objectifs nationaux actuels en matière de climat.
Le rapport prévient qu’« en raison de la croissance attendue des centres de données d’IA dépendant des combustibles fossiles, tous les autres secteurs consommateurs d’électricité devraient augmenter leurs réductions d’émissions de carbone de 60 % » afin de continuer à atteindre l’objectif climatique des États-Unis pour 2035.
Jean Su, l’un des auteurs du rapport, a déclaré à ICN que malgré l’obsession actuelle pour l’IA, « une croissance sans entrave des centres de données n’est pas une fatalité ».
« Les optimistes de la technologie disent que l’IA va résoudre l’urgence climatique et guérir le cancer », a déclaré Su. « Mais la manière de résoudre réellement l’urgence climatique est d’éliminer progressivement les combustibles fossiles. Les scientifiques nous ont déjà expliqué comment le faire, nous n’avons pas besoin de l’IA, nous avons juste besoin de volonté politique. »
Mais les vents politiques contraires aux États-Unis soufflent dans la direction opposée, le président Donald Trump détruisant les projets d’énergies renouvelables et défendant haut et fort l’utilisation du charbon et du gaz. « Les projections montrent que les centres de données seront alimentés par du gaz de fracturation jusqu’en 2035 », a déclaré Su, « et c’est dans l’intérêt politique du président et dans l’intérêt de l’industrie du gaz de fracturation ».
Su a souligné que l’intérêt public doit faire partie de la conversation autour de la construction de centres de données, les résidents ayant la possibilité de se prononcer sur la question de savoir si les nouveaux projets dans leur État d’origine leur bénéficieront réellement.
Votre étude montre que les objectifs climatiques de l’administration Biden pour 2035 – réduire les émissions de gaz à effet de serre dans l’ensemble de l’économie et éloigner complètement le secteur électrique américain de la pollution par le carbone – restent techniquement réalisables, mais seulement si l’infrastructure d’IA s’aligne sur des changements politiques majeurs. Les auteurs soulignent la nécessité d’une réglementation plus stricte, d’une plus grande transparence et de références spécifiques à l’IA pour la consommation d’énergie et d’eau, un peu comme les normes d’efficacité énergétique pour les véhicules.
L’étude s’ajoute à un nombre croissant de rapports qui soulignent à quel point les prochaines années seront cruciales pour déterminer l’impact du boom de l’IA sur les problèmes climatiques aux États-Unis. Selon Su, le pays doit décider à qui cette nouvelle technologie servira réellement.
« Nous ne pouvons pas laisser des sociétés milliardaires dicter leur politique pendant que nous en payons le prix », a-t-elle déclaré. « Nous devons nous demander ce qui est réellement dans l’intérêt public. »
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