IA et écologie, fantasme ou bouc émissaire pratique?

Dur de parler d’IA en ce moment. J’ai rarement, voire jamais, vu un sujet aussi polarisé dans la tech.

Vous pourriez me dire que j’ai la mémoire courte. Internet a entrainé de nombreuses critiques autour de la destruction des commerces physiques, de la presse écrite, de la fin des interactions humaines. Pareil pour le mobile, avec en sus des reproches, légitimes, sur l’addiction, la facilité de surveiller les individus. On pourrait aussi citer les cryptos, immense pyramide de Ponzi pour les uns, reprise du pouvoir sur les banques centrales pour les autres.

Et pourtant, avec l’IA, j’ai l’impression qu’on a passé un cap. Il n’y aurait que deux possibilités :

• les Doomers (les déclinistes) qui envisagent une apocalypse écologique, une destruction totale de l’emploi et une mise sous tutelle des opinions publiques par les Big tech qui contrôlent les IA.
• Et les Boomers (les accélérationnistes), qui prônerait une confiance aveugle dans le progrès, persuadés que l'IA va libérer l'humanité, éradiquer les maladies et générer une croissance infinie, et pour qui freiner la recherche est le vrai crime.

Choisis ton camp camarade, et si tu ne le choisis pas, c’est les autres qui le feront pour toi. Le plus “sûr” étant de ne pas en parler, mais faire l’autruche me paraît lâche, si ce n’est impossible quand on travaille dans la tech.

Bref, il faut sortir la tête du sable et je vais me risquer à l’exercice en essayant de ne pas tomber dans les caricatures. Et comme on est en pleine canicule, il me paraît évident que le premier sujet à aborder, c’est l’écologie. Est-ce que l’IA est aussi catastrophique qu’on le dit ? Est-ce que, comme le dit Camille Etienne, l’impact d’une question à une IA est stratosphériquement plus important qu’une recherche Google ? Comment ça se compare avec les autres usages numériques ? Prenons un peu le temps de regarder tout ça.

Impact écologique de l’IA

Déjà, posons quelques bases sur ce qu’on appelle l’impact écologique.

On va voir un impact de plusieurs natures :

• la consommation électrique (qui se traduit en émission de CO2)
• la consommation d’eau pour le refroidissement des data centers
• la consommation minière, nécessaire à la création des datacenters et autres terminaux

Ensuite pour simplifier, une IA consomme à deux moments différents, à la création, quand on entraine un modèle (Gemini, Codex, Claude etc…) et à l’utilisation (qu’on appelle aussi l’inférence), quand les utilisateurs interrogent le modèle.

La consommation électrique à la création

Sur la consommation électrique en équivalent CO2, il existe des modèles très différents mais la fourchette est estimé entre 500 tonnes et 12 000 tonnes.

Pour donner un équivalent :

La consommation électrique à l’utilisation

Sur la consommation à l’utilisation, là encore c’est variable. Ca va dépendre de la question, de l’emplacement du datacenter (et donc le mix énergétique), du modèle utilisée etc…

Mais on estime que cela peut varier entre 0.03g, à 1g de CO2. On verra plus bas comment ça se compare avec internet, le gaming, le streaming etc…

La consommation d’eau

Pour parler de la consommation d’eau, il faut d’abord revenir sur une idée reçue : Non, on ne détruit pas de l’eau.

Quand l’eau est utilisée dans un système de refroidissement, que ce soit dans un datacenter, une centrale nucléaire ou que sais-je encore, elle n’est pas détruite. Quand l’eau s’évapore, elle finit ensuite par retomber sous forme de pluie.

Mais, en s’évaporant elle se déplace. Si l’eau se déplace à plus de 800km, la région dans laquelle elle a été puisée l’a effectivement perdue, temporairement mais perdue quand même.

En écologie, on distingue le prélèvement (emprunter de l'eau et la rendre au même endroit après usage) et la consommation (puiser de l'eau et l'évaporer ou la rejeter ailleurs, la rendant indisponible localement). L'IA consomme de l'eau.

A l’échelle de la planète, c’est pas forcément un problème. A l’échelle locale, par contre, cela peut créer des stress hydriques et on peut avoir une mise en concurrence entre un usage individuel, un usage agricole, et celui des centres de données.

Il faut bien comprendre qu’il y a des avancées sur le sujet. La majorité des nouveaux projets de datacenters utilisent des systèmes avec de l’eau en circuit fermé donc l’eau n’est pas évaporée. Certains pays (Irlande, Suède, Finlande) profitent de leur climat froids pour réduire de 90% des besoins en eau et on voit d’autres systèmes apparaître.
Maintenant il faut nuancer, cette fois dans l’autre sens, la majorité des datacenters actuels utilisent des systèmes à évaporation et dans tout les cas, ces systèmes demandent de l’électricité ce qui crée des tensions, par exemple en Suède.

Maintenant qu’on a dit tout ça, quelle est la consommation pour les datacenters à évaporation ?

Pour la création d’un modèle récent, on estime à environ 40 à 80 millions de litres (un petit lac) l’eau consommée (donc évaporée) nécessaire. Dans une région en stress hydrique, ça peut faire la différence.

Et si on regarde à l’usage, pour une requête, c’est entre 2 et 6.5ml d’eau par requête.

La consommation minière

On parle souvent d’électricité et d’eau mais l’impact minier fait partie des angles morts autour de l’IA.

Pour faire tourner des IA ou pour entrainer des modèles, il faut du matériel ultra puissant et des infrastructures colossales qui vont demander du cuivre, de l’aluminium, du cobalt, du lithium, du nickel, des terres rares et j’imagine que j’en oublie.

Bon déjà ces ressources sont en quantité limitées sur terre mais j’en reparlerais dans un futur article, le recyclage de cette filière est quasi anecdotique mais en plus, l’extraction elle-même est extrêmement polluante.

A cela, il faut ajouter que le matériel actuel devient obsolète beaucoup plus rapidement. Dans la course à l’IA, on remplace beaucoup plus vite le matériel. Alors, certes, le nouveau matériel est plus efficace, notamment sur le plan énergétique mais cette rotation ultra-rapide crée un volume de déchets électroniques qu’on ne sait pas gérer.

Malgré tout, je ne sais pas encore sous quel angle et avec quel chiffre illustrer tout ça, d’autant qu’en plus ces sujets tirent avec eux des tas d’autres sujets géopolitiques (tension sur Taiwan, tension sur les terres rares etc…), donc on va garder ça de côté pour une future publication. On a déjà bien à faire avec les deux premiers sujets.

IA vs les autres usages numériques

Avec ces ordres de grandeur en tête, est-ce que l’IA est “stratosphériquement” différent du reste ?

Comment est-ce qu’on compare ça avec une recherche Google par exemple ? Ou avec du streaming, de la visio, une partie de jeu vidéo en ligne ?

IA vs Internet

Par comparaison, une requête à un moteur de recherche (Google), c’est environ 0.2g de CO2.

Selon la question et le modèle, une requête à une IA peut couter moins cher qu’une requête Google, ou aller jusque 5x fois celle d’une recherche Google.

Ce n’est donc pas “stratosphériquement” plus qu’une requête Google comme évoqué dans l’intro.

D’autant que si vous avez besoin de plusieurs recherches Google et d’ouvrir plusieurs sites pour sélectionner la réponse, l’écart se réduit, voire s’inverse.

Mais il faut séparer les usages simples : “donne moi la recette de la tarte aux fraises”, des usages complexes : “analyse moi ce document PDF de plusieurs mégas et créé une application qui permet d’afficher les résultats avec des graphiques”.

IA vs gaming vs streaming vs visio

Je vous propose de faire un exercice et comparer 1h de streaming, 1h de gaming, 1h de visio, et 1h de développement informatique assisté par IA (un usage relativement consommateur).

Dit autrement :

• on a un rapport de x2 entre du gaming et 1h de dev avec IA en usage pro.
• la visio est ce qui consomme le moins
• le streaming est proche d’une 1h de dev en usage pro.

Là encore, quelque soit la façon de regarder les choses, c’est dur de d’y voir un écart “stratosphérique” comme on peut l’entendre ici et là.

Et pour aller plus loin, on pourrait regarder l’impact de la création des modèles IA en comparaison de l’impact écologique de la création d’un jeu vidéo, ou d’un film.

Pour un jeu AAA (gros budget du jeu vidéo), avec une équipe de 150 personnes, on peut estimer que le coût carbone est entre 500t et 3 000t de CO2 en fonction de la durée de création, les déplacements, les éventuels tournages etc… A cela il faut ajouter la maintenance annuelle pour les jeux qui sortent des nouvelles versions et des DLC en continu (WOW, Overwatch etc…).

Pour un film gros budget, on peut estimer un coût carbone **entre 3 000 et 4 000t** de CO2, incluant les transports, les lieux de tournage, les groupes électrogènes, la construction de décors.

Certes, c’est moins, mais pas tant que ça, et encore faut-il rappeler qu’on sort nettement plus de films et de jeu vidéos par an que de modèle d’IA.

C’est pas grave alors ?

Attention, ce serait évidemment du whataboutisme de cour d’école de juste dire, “oui c’est pas bien mais c’est l’autre il est pire”. C’est pas le sujet ici. Le sujet c’est davantage de se poser des questions sur nos usages. Par contre ce qui est sûr c’est que c’est largement moins évident que les discours qu’on peut lire un peu partout et surtout ça met en évidence un truc, on se focalise aujourd’hui sur l’IA, sans doute pour d’autres raisons que uniquement l’impact écologique (j’en reparlerais sur un autre article).

Mais vous allez pas acquérir des points de vertu en étant contre l’IA tout en étant pour le gaming en ligne, les films ou les compétitions de sport internationales.

Si vous avez bien suivi les chiffres, l’impact écologique de l’IA est relativement proche des autres impacts dans le numérique (streaming et gaming par exemple).

Ca ne veut pas dire que c’est bien. Dans le monde dans lequel on vit, chaque tension supplémentaire sur la planète est à questionner.

Mais ça permet de relativiser, et aussi de prendre conscience que ce sont tous nos usages numériques qu’il faut questionner, pas juste “j’ai posé une question à ChatGPT”.

Evidemment ce serait un peu rapide de conclure et de condamner le gaming parce que que jouer est moins important que travailler. Les loisirs sont importants. Mais on peut se questionner sur les usages et le volume.

Prenons un exemple : la coupe du monde de foot va couter entre 9 et 15 Millions de tonnes de CO2, soit l’équivalent de la consommation de tous les datacenters américains pendant 1 an.

Encore une fois, l’idée c’est pas de dire, eux ils font pire. On arrivera à rien comme ça.

Mais j’aime bien cet exemple. Jouer au ballon ça coute pas cher. Rassembler des milliers de gens sur 3 pays et leur faire prendre l’avion dans tout les sens, c’est une aberration, comme le fait de climatiser des stades de foot, ou d’essayer d’organiser des jeux d’hivers dans un pays désertiques.

Avec l’IA, de la même façon, entre un usage professionnel et utile, et un usage récréatif qui vise à faire créer des tonnes d’images “à la ghibli” pour les diffuser sur des réseaux sociaux, oui on peut se poser des questions.

A l’inverse dans l’IA, il y a des usages qui ne sont pas à jeter. L’IA est déjà utilisée dans la biochimie, les mathématiques, la météorologie, en découverte de médicaments et de matériaux, dans l’imagerie médicale, dans l’analyse des images satellites, dans l’agriculture.

Après ce qui est important c’est de connaitre les ordres de grandeurs et pas juste de répéter les absurdités entendues à la télé. Parce qu’en connaissant les ordres de grandeurs, on peut aussi faire des choix entre deux activités.

Je disais plus haut qu’une heure de visio c’était entre 30 et 60g de CO2. Ok, mais ça remplace un trajet Paris Lyon peut-être. En voiture c’est donc entre 60 et 90kg de CO2 d’économisé. En train c’est environ 1kg.

Je disais qu’une heure de streaming ca coutait environ 100g de CO2. Ok mais vous avez peut-être éviter de prendre la voiture pour faire 20km et aller au cinéma (soit 4.4kg), donc finalement, c’est “pas si pire”.

A chacun de faire ensuite ces choix.

Et les augmentations de datacenters ?

Une question je me suis posé avant d’écrire cet article c’était :

mais si les impacts carbone de l’IA sont finalement très proches des impacts des autres usages du numérique, et faisant l’hypothèse que ça remplace des usages sans les additionner (si j’utilise l’IA, je fais pas autre chose), pourquoi on créé plus de datacenters ?

Ok, cette question peut paraître naive mais on estime que la consommation électrique des datacenters pourrait doubler, voire tripler d’ici 2030 (Cf étude BCG et cet article de l’IRIS). Alors pourquoi ? Est ce que c’est lié à l’IA ?

D’après les articles, en partie oui, mais en partie seulement. La majeure partie de l’électricité consommée par les datacenters (les 2/3 environ) devrait être affectée à des usages historiques numériques et à l’accélération des migrations vers le cloud.

Oui l’IA joue, mais c’est surtout que le numérique prend de plus en plus de place. Là où l’IA pose souci plus que le reste c’est surtout sur le renouvellement des matériels qui est plus important mais en soit, c’est tous nos usages numériques qui se massifient : généralisation de la vidéo en 4k/8k, le cloud gaming, le streaming musical, les objets connectés etc…

Maintenant il faut pondérer. Ca reste des prévisions. Elles peuvent être surestimées, comme celles qui prévoyaient un raz de marée avec l’arrivée de la 5G.

Elles peuvent reposer sur des annonces faites par des sociétés qui ont mis toutes leurs économies dans des scénarios qui prévoient cette croissance. Si vous êtes Oracle, Nvidia, ou Google vous n’avez pas d’autres choix que de rassurer vos actionnaires en leur garantissant que ça va arriver vu les investissements déjà faits. Au passage, ce serait peut-être une bonne nouvelle que la bulle financière sur l’IA explose histoire de faire retomber la pression.

Mais tout ça c’est de la conjecture, donc gardons en tête ce chiffre de x2 ou x3. Oui les usages numériques devrait augmenter, et notamment ceux liés à l’IA.

Est ce qu’ils vont remplacer des usages physiques (comme dans mon exemple entre la visio et le déplacement en voiture) ? Est ce que c’est que additif, et pas juste du déplacement d’un usage vers un autre ? Difficile à dire.

Ce qui est sûr c’est qu’à notre échelle il y a des questions à se poser sur nos usages individuels, pas juste sur l’IA. Il faut se poser des questions sur le renouvellement de nos devices, sur le suréquipement, sur les usages récréatifs inutiles (comme la génération d’images Ghibli pour se marrer).

L’avenir n’est pas écrit, si on consomme tous un peu moins, on ne consommera pas l’électricité que certains voudraient nous vendre. S’il y a des datacenters en plus, c’est parce qu’il y a une consommation de prévue.