Transition numérique

La facture environnementale du numérique est en train de flamber

explosion du numérique
Le numérique est aujourd’hui considéré quasi unanimement comme le principal levier de développement économique et social. Dans les pays développés où la transformation numérique des entreprises et du secteur public s’accélère, il est souvent considéré comme la solution incontournable pour revenir à la croissance. Dans les pays en développement, sa capacité de disruption apparaît comme l’opportunité d’entrer sans retard dans une troisième révolution industrielle salvatrice. Pourtant, les impacts environnementaux directs et indirects liés aux usages croissants du numérique se font de plus sentir et contribuent à former une empreinte indélébile sur notre environnement comme sur notre climat.
 
Les smartphones sont devenus au fil des ans une sorte d’extension de notre corps. Nous ne les quittons plus et avons sans cesse nos yeux braqués sur eux. Sait-on, qu’outre les nombreux services qu’ils rendent, ce sont de féroces gourmands et de terribles prédateurs de notre planète ? Les technologies numériques produisent plus de gaz à effet de serre que le transport aérien et affichent une consommation énergétique en croissance de 9 % par an. Un chiffre à mettre en regard de la consommation mondiale d’énergie qui ne progresse « que » de 1.5 % pendant la même période. Si nous continuons sur cette lancée, l’impact énergétique du numérique devrait doubler d’ici 2025.
 
Un panel de scientifiques venus notamment du CNRS, de la FING ou de l’INRIA, réunis dans le think tank The Shift Project, ont dressé ce constat alarmant. Le rapport qu’ils viennent de rendre public présente une multitude de mesures de la consommation énergétiques de nos smartphones, tablettes, ordinateurs de famille ou de bureau. À cela s’ajoute la consommation des infrastructures qui permettent de les faire fonctionner : data centers, réseaux fixes et mobiles, infrastructures dans le cloud, etc.
 

Croissance exponentielle

Ces taux de croissance de la consommation énergétique de nos outils numériques n’ont pas de quoi surprendre. La Terre compte 4 milliards de smartphones pour 7.5 milliards d’habitants. Un chiffre qui a doublé ces cinq dernières années. Mais nous ne nous contentons plus seulement de téléphones mobiles. Des milliards d’objets connectés, d’enceintes intelligentes, de caméras, d’alarmes, de thermostats intelligents… ont fait leur apparition sur le marché et attisent la convoitise de consommateurs de plus en plus nombreux. Selon une étude GSMA datant de 2015, un foyer de quatre personnes vivant dans un pays développé possèdera pas moins de 50 appareils connectés d’ici 2020 !
 
Évolution des livraisons d’équipements domestiques connectés (Source : GSMA, 2015)
 
 
Mais les consommateurs, souvent aveuglés par l’expression « dématérialisation », sont incapables de mesurer l’étendue des dégâts environnementaux que représente leur arsenal d’outils hightech. Jean-Marc Jancovici, le président de The Shift Project interrogé par le quotidien Les Echos s’insurge : « La 'dématérialisation' est une expression délétère. Les utilisateurs d'ordinateurs oublient qu'il a fallu les fabriquer. Et lorsque l'on téléphone, personne ne pense qu'il a fallu auparavant envoyer une fusée Ariane dans l'espace et poser des câbles au fond des océans. » Peu d’entre nous sont en effet conscients que chaque connexion du moindre de ses appareils agite des opérations dans des datacenters si gourmands en énergie, qu’il faut maintenant les installer dans les régions désertes du pôle nord ou les immerger dans les eaux froides d’Ecosse – comme le fait Microsoft – pour faciliter leur refroidissement.
 
Le volume des informations à traiter suit une courbe exponentielle : + 35 % de trafic par an. En complément à cette avalanche de données, les appareils se complexifient et deviennent plus gourmands. Un iPhone X a une empreinte carbone trois fois supérieure à celle d’un iPhone 4. De ce fait, les émissions de gaz à effet de serre imputables à ces technologies sont passées de 2.5 % à 3.5 % en cinq ans. Elles ont dépassé les émissions du transport aérien mondial et suivent une courbe qui les amènera à 8 % en 2025, dépassant ainsi les émissions de CO2 produites par la totalité des automobiles ou deux roues circulant sur notre planète.
 

Voracité énergétique

La consommation énergétique de nos appareils n’est pas anodine avec toutefois de grandes différences selon les usages. Les auteurs du rapport nous apprennent ainsi que de tous les usages que l’on peut faire avec nos appareils numériques, la vidéo est, de loin, la plus gourmande en énergie. Le rapport cite quelques ordres de grandeur afin de nous faire mesurer le poids de chacune de nos actions. Ainsi, le visionnage d’une vidéo en ligne de dix minutes, disponible dans le « Cloud », induit par exemple une consommation électrique équivalente à la consommation propre d’un smartphone sur dix jours. Dit autrement, l’impact énergétique du visionnage de la vidéo est environ 1500 fois plus grand que la simple consommation électrique du smartphone lui-même.
Il faudrait passer 5h à écrire et envoyer des mails sans interruption (soit 100 mails courts et avec une pièce jointe de 1 Megaoctets) pour générer une consommation d’énergie analogue à celle causée par le visionnage d’une vidéo de 10 minutes. Autre ordre de grandeur : passer 10 minutes à visionner en streaming une vidéo haute définition sur un smartphone revient à utiliser à pleine puissance pendant 5 minutes un four électrique de 2000W.
 
Ces chiffres alarmants pourraient nous culpabiliser et pointer du doigt notre responsabilité environnementale quand nous utilisons ces technologies. Mais les choses ne sont pas aussi simples que cela. En effet, les auteurs du rapport expliquent que la phase de production des équipements occupe une part très significative, environ 45% en 2020, dans l’empreinte énergétique totale du numérique, ainsi que dans les émissions de gaz à effet de serre qui en découlent. Ceci signifie qu’un utilisateur de smartphone (s’il garde son appareil deux ans) verra ainsi la consommation énergétique totale induite au cours du cycle de vie de cet équipement se réaliser à plus de 90% avant même son achat. Ce poids de la phase de production dans l’impact énergétique est de l’ordre de 60% pour une télévision connectée mais est bien supérieur à 80% pour un ordinateur portable. Ainsi, selon le rapport, une bonne partie des enjeux environnementaux du numérique n’est donc pas liée seulement à l’usage que l’on en fait, mais en grande partie au volume de matériel produit, à son processus de production, et à sa durée de vie.
 
L’analyse de la phase de production des équipements fait apparaître les très grandes quantités d’énergie utilisées, d’autant plus fortes que le degré de miniaturisation est important. Ainsi, produire un smartphone pesant 140 grammes requiert environ 700 MJ d’énergie primaire alors qu’il faut, selon l’ADEME, environ 85 GJ pour produire une voiture à essence de 1400 kg. Il faut donc consommer environ 80 fois plus d’énergie pour produire « un gramme de smartphone » que pour produire « un gramme de voiture ».
 

Empreinte carbone non maîtrisée

En ce qui concerne la production de gaz à effet de serre, le rapport présente quelques ratios et comparaisons bien utiles pour prendre conscience des impacts. Ainsi, la production d’un smartphone engendre des émissions 400 fois plus lourdes que son usage. Pour bien mesurer ce que ces chiffres signifient, les auteurs du rapport prennent un exemple concret : en considérant que l’on utilise un smartphone de l’âge de 10 ans à l’âge de 80 ans en France, et que l’on en change tous les deux ans, on aura ainsi « généré » de ce fait environ deux tonnes de GES, soit l’équivalent de 200 000 km parcourus en train, soit encore le trajet aller-retour domicile-travail d’un habitant d’un département de Grande Couronne pendant toute sa vie professionnelle.
En outre, la tendance au cours de ces dernières années est préoccupante, puisque l’intensité carbone des smartphones a augmenté à chaque fois qu’une nouvelle génération de smartphones est apparue, comme le montre le graphique suivant :
 
Empreinte carbone des produits Apple à mesure que les spécifications augmentent
(Source : (Benton, Hazell, & Coats, 2015)
 
La production d’équipements numériques est fortement consommatrice de métaux, certains rares et/ou critiques dont les réserves accessibles (au coût et avec les technologies actuels) sont limitées et qui présentent des pics de production probables dans les décennies à venir pour beaucoup d’entre eux. Cette situation est susceptible non seulement de fragiliser le développement des usages, mais également de porter atteinte à la résilience de nos sociétés numériques.
Alors que la part du numérique dans la consommation globale de certains de ces métaux est relativement modeste (cuivre, platine, or), il n’en est pas de même pour d’autres dont il est le principal utilisateur (gallium, indium, tantale, ruthénium, germanium). Au moins une quarantaine de métaux sont par exemple présents dans un smartphone, chacun en des quantités allant de quelques milligrammes à quelques dizaines de grammes.
Tandis que l’augmentation des taux d’équipement et la multiplication des types de périphériques sollicitent à plein l’exploitation des réserves disponibles de ces métaux, il s’avère que beaucoup d’entre eux sont faiblement recyclables : par exemple, le taux de recyclage de l’indium, du gallium, du tantale et du germanium est inférieur à 1%.
 

Fuite en avant

L’explosion du numérique dans tous les secteurs de notre vie quotidienne et professionnelle laisse à penser que nous sommes entrés dans une forme de fuite en avant. Tous les voyants sont au rouge mais, selon les auteurs du rapport, il est encore possible de modifier cette trajectoire. Il n’est pas question de restreindre le numérique qui a suffisamment démontré ses avantages. On peut, en revanche adopter des stratégies de sobriété à tous les niveaux. Ainsi, par exemple, allonger la durée de vie des équipements est un levier relativement direct et peu complexe à mettre en place. Dans nos pratiques courantes, la conservation de nos données pourrait être optimisée. En effet, Le stockage de données (que ce soit au sein d’un serveur local ou hébergé par un fournisseur externe) participe à l’impact environnemental puisqu’il repose sur l’exploitation des ressources d’un data center, dont l’impact environnemental est avéré ; pourquoi ne pas utiliser de préférence des systèmes de partage des documents limités aux données essentielles plutôt que systématiquement avoir recours aux documents attachés dans des emails.
 
Réduire l’empreinte énergétique et environnementale du numérique passe par un retour à une capacité individuelle et collective à interroger l’utilité sociale et économique de nos comportements d’achat et de consommation d’objets et de services numériques, et à les adapter en conséquence afin d’éviter l’intempérance. Limiter au maximum le renouvellement des terminaux, éviter la multiplication des copies numériques et segmenter nos usages vidéo sont des actions indispensables.
Un comportement numérique sobre consisterait essentiellement à acheter les équipements les moins puissants possibles, à les changer le moins souvent possible, tout en réduisant les usages énergivores superflus. En serons-nous capables et saurons-nous résister aux sirènes du marketing de la grande consommation ?
 
 

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