Parmi les nombreuses critiques faites à l’intelligence artificielle (IA), il y a la quantité phénoménale d’énergie qu’elle nécessite et la pression sur les ressources naturelles. Qu’en est-il exactement et comment y remédier ?
Comprendre l’empreinte environnementale de l’IA
Le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) a étudié en détail l’impact de l’IA d’un point du vue des logiciels qui l’animent (Software) et comme du matériel (hardware).
L’impact environnemental global de l’IA se répartit en trois catégories :
- Direct : émissions de gaz à effet de serre (GES) dues au calcul, à la consommation d’énergie et d’eau, à l’extraction de minéraux, à la pollution et à la production de déchets électroniques.
- Indirect : émissions de GES issues des applications de l’IA et de l’apprentissage automatique.
- Les effets d’ordre supérieur peuvent amplifier les inégalités, les biais et la mauvaise qualité dans les données d’entraînement.
Comment l’IA affecte-t-elle l’environnement ?
Le déploiement massif de l’IA soulève plusieurs préoccupations environnementales. La plupart des serveurs d’IA sont hébergés dans des centres de données, qui génèrent des déchets électroniques et peuvent contenir des substances toxiques, comme le mercure et le plomb.
Ces centres consomment d’énormes quantités d’électricité, ce qui accroît les émissions de gaz à effet de serre. Ils nécessitent aussi de grandes quantités d’eau pour leur construction et pour refroidir les composants électroniques. D’ici 2027, la demande mondiale en IA devrait consommer 4,2 à 6,6 milliards de mètres cubes d’eau, dépassant la consommation annuelle totale du Danemark (4 à 6 milliards de m³).
Bien que l’économie numérique soit souvent perçue comme étant virtuelle ou étant située dans le « cloud », elle repose fortement sur des ressources physiques et des matières premières. Les appareils numériques, le matériel et les infrastructures sont composés de plastiques, verre, céramiques, minéraux et métaux divers. Les centres de données dépendent de minéraux et de terres rares, souvent extraits de manière non durable. À titre d’exemple, la fabrication d’un ordinateur de 2 kg requiert environ 800 kg de matières premières.
Quelle quantité d’électricité ChatGPT consomme-t-il pour répondre à votre question ?
Les assistants virtuels basés sur l’IA, comme ChatGPT, utilisent plus d’énergie que les moteurs de recherche traditionnels. Selon l’Agence internationale de l’énergie (AIE), une requête ChatGPT consomme dix fois plus d’électricité qu’une recherche Google. En moyenne, une question posée à ChatGPT coûte environ 0,31 centime d’euro.
En 2021, l’apprentissage automatique et l’IA représentaient moins de 0,2 % de la demande mondiale d’électricité et moins de 0,1 % des émissions mondiales de GES. Mais la demande explose : chez Meta, la demande annuelle en calcul pour l’entraînement et l’inférence a augmenté de plus de 100 % par an ces dernières années. À mesure que l’utilisation de l’IA se répand, la demande en énergie augmente.
Un besoin croissant de centres de données
Les centres de données sont l’infrastructure clé pour stocker, traiter et distribuer les données nécessaires aux sites web, au cloud et aux services d’IA. Ils consomment des quantités massives d’énergie, encore majoritairement issues des combustibles fossiles, contribuant aux émissions de GES.
En 2022, ceux-ci représentaient environ 1% de la demande mondiale d’électricité, une part qui ne devrait cesser de croître. En Irlande, un marché en forte expansion, les centres de données représentaient 17% de la consommation totale d’électricité du pays en 2022 ; cette part pourrait doubler d’ici 2026.
Le nombre de centres de données est passé de 500 000 en 2012 à 8 millions aujourd’hui, et les experts estiment que la hausse des besoins énergétiques de l’IA soutiendra cette expansion rapide.
L’IA peut-elle être une solution ?
Malgré son impact écologique, l’IA a aussi le potentiel de réduire son empreinte. Les algorithmes peuvent identifier des schémas dans les données, détecter des anomalies et prévoir des résultats. L’IA pourrait aider gouvernements, organisations et individus à surveiller les changements environnementaux et à prendre des décisions plus responsables. Elle peut aussi accélérer les innovations dans le domaine des technologies énergétiques.
Selon le Rapport sur les progrès technologiques climatiques 2024 du PNUE, l’IA joue un rôle croissant dans la cartographie du potentiel des énergies renouvelables, l’optimisation de l’efficacité énergétique et l’interconnexion avec d’autres secteurs comme l’eau et l’agriculture. Toutefois, elle ne peut remplacer totalement les infrastructures physiques et les systèmes de gouvernance nécessaires à la transition énergétique.
Des cadres de gouvernance solides sont essentiels pour assurer un usage responsable de l’IA dans les projets d’énergies renouvelables. Des politiques nationales intégrant l’économie circulaire peuvent réduire la demande croissante en matériels et infrastructures. Mais des barrières financières persistent, notamment dans les pays en développement, freinant la généralisation des solutions durables basées sur l’IA.
Que fait-on pour limiter l’impact environnemental de l’IA ?
Les gouvernements et les organisations internationales prennent des mesures pour atténuer l’empreinte écologique de l’IA. Plus de 190 pays du système des Nations Unies ont adopté les Recommandations de l’UNESCO sur l’éthique de l’intelligence artificielle, qui abordent notamment son impact environnemental.
L’Union européenne a, de son côté, adopté la Législation sur l’intelligence artificielle, un cadre législatif visant à réguler l’impact de l’IA sur l’environnement.
Pour limiter les répercussions environnementales de l’IA, le Programme des Nations Unies pour l’environnement (PNUE) recommande :
- aux pays de développer des méthodes standardisées pour mesurer l’empreinte écologique de l’IA.
- aux gouvernements d’exiger des entreprises qu’elles divulguent l’impact environnemental de leurs produits et services basés sur l’IA.
- aux entreprises techs de concevoir des algorithmes plus sobres en énergie, tout en recyclant l’eau et en réutilisant des composants lorsque c’est possible.
- aux pays d’encourager les organisations à utiliser les énergies renouvelables et les mécanismes de compensation carbone pour verdir leurs centres de données.
Si l’IA et la transformation numérique offrent des opportunités de progrès social et économique, leurs effets sur l’environnement sont complexes et impactent la santé de la planète, la durabilité écologique et le bien-être humain. La demande croissante en minéraux critiques, terres rares et ressources en eau pour soutenir l’expansion des centres de données nécessite une évaluation attentive.
Pour réduire l’impact environnemental de l’IA, il est crucial de prioriser le recyclage des déchets électroniques, les centres de données économes en énergie, l’adoption des énergies renouvelables et une gestion responsable des ressources.