Le réchauffement climatique va-t-il à terme menacer le stockage numérique ?

... et donc l’édition et ses plateformes en ligne ?

Début novembre, comme le notait une collègue responsable d’un centre de documentation juridique, un éditeur annonçait par email que, sous prétexte de participer modestement à sauver notre monde, il passait une revue en format uniquement numérique. Exit le papier donc.

Si évidemment, c’est bon pour les arbres, notre collègue faisait remarquer que c’est aller un peu vite en besogne en occultant que :

• le numérique est responsable de 2,5% du total des émissions de gaz à effet de serre en France (16,9 millions de tonnes de CO2). 2,5%, cela semble peu, mais cela devrait doubler d’ici 2025 selon l’ADEME citant The Shift Project voire tripler d’ici 2040. Cela dit, il y a un débat sur l’importance de cet impact [1]
• passer au tout numérique fait faire des économies importantes à l’éditeur mais pas au client – on a rarement vu des baisses de prix à cette occasion
• enfin, nous perdons, en tant que client, notre fond documentaire pérenne : si un jour on doit résilier l’abonnement à la base de données ou le site/la base crashe ou encore l’éditeur disparaît (et on sait que ce ne sont pas des fictions [2]), eh bien, les archives aussi.

Nous payons donc pour une consommation à un moment T pour une durée non définie et non pas pour un produit dont on devient propriétaire définitivement comme auparavant avec la version papier. Ce n’est donc plus un produit durable.

Plus haut, on ne parlait que de la France, donc pas du CO2 émis par toutes les instances de cloud basées à l’étranger, notamment aux Etats-Unis ou en Irlande ni du CO2 importé du fait de la construction des appareils hors de France. Or, sans être actuellement l’industrie la plus impactante en termes de gaz à effet de serre (et de loin), les serveurs et data centers participent au réchauffement climatique. Il suffit de lire la bibliographie en fin de billet pour s’en convaincre.

Certes, les serveurs font des progrès pour abaisser leur empreinte carbone. Mais comme la consommation de tera-octets et de bande passante ne cesse d’augmenter ... Sans parler de leur part croissante dans la consommation et la demande d’énergie. Ni des besoins en eau de nos centrales nucléaires pour leur refroidissement, besoins dont il est évident qu’ils seront à l’avenir contrariés par les canicules ... [3]

Quant à l’IA, en tout cas le dernier cri du machine learning (ML), les "large language models" (LLM) et autres chatbots à la GPT, c’est une très grosse émettrice de CO2, dixit la revue MIT Technology Review, surtout, une fois de plus, si on prend en compte le CO2 émis pour fabriquer les serveurs [4].

Le refroidissement des data centers des LLM nécessite une quantité d’eau gargantuesque. On utilise généralement des tours de refroidissement reposant sur l’évaporation d’eau froide. Ce système requiert énormément d’eau : un échange de 25 à 50 questions avec ChatGPT équivaut à renverser un demi-litre d’eau fraîche par terre.

Certes, il y a des efforts pour réduire la taille des ensembles de données utilisés pour former les modèles. Mais l’usage grandissant très vite des LLM et leur démocratisation prévisible (GPT-2 fonctionne déjà sur des PC) laissent clairement entendre que leur participation au réchauffement n’est pas prêt de reculer.

Si dans 15 ans, avec les étés fournaises à 49 ou 50° C. pendant deux mois sur l’Ile-de-France [5], on oblige les hyperscalers et les data centers à moins réchauffer l’air extérieur et à diminuer leur consommation d’électricité et donc à rationaliser ce qui est conservé en ligne [6] ... les suppressions massives de collections papier auront-elles l’air aussi justifiées qu’aujourd’hui ?

Emmanuel Barthe
bibliothécaire documentaliste

Bibliographie

Pics de chaleur en France d’ici 2100

• En 2100, des pics à 55 degrés dans l’Est et le Nord, Le JDD.fr, par Juliette Demey, 14 août 2017

Centrales nucléaires et eau/canicule

• Climat : les centrales nucléaires menacées par la pénurie d’eau, Le JDD.fr , 1er juillet 2019
• France : quels risques la troisième canicule fait-elle peser sur les centrales nucléaires ?, France 24, 2 août 2022
• En été, les rejets des centrales nucléaires détraquent les cours d’eau, par Flora Chauveau, Reporterre, 28 juillet 2015
• Canicule : quatre centrales nucléaires autorisées à réchauffer les rivières au détriment de la flore et de la faune, par Séverine Cattiaux, Place Gre’Net, 4 août 2022

Informatique/Internet et réchauffement climatique

• Réchauffement climatique : le secteur du numérique génère plus de gaz à effet de serre que l’aviation, par Céline Deluzarche, 18 septembre 2021
• Impact environnemental du numérique : tendances à 5 ans et la gouvernance de la 5G : Mise à jour des scénarios prospectifs des impacts du numérique mondial et propositions pour le déploiement d’une 5G raisonnée : Note d’analyse, The Shift Project, mars 20221 (PDF, 47 pages)
• L’essor du numérique est favorable à la croissance et à la réduction de l’empreinte carbone de la France, Rexecode, Document de travail n° 80, janvier 2022 : communiqué, document de travail (PDF, 53 pages)
• Can Technology Really Save Us from Climate Change ?, par Alex Rau, Rob Toker, and Joanne Howard, The Magazine January–February 2010
• The nexus of green and digital : An opportunity or a challenge ?, par Zaki Khoury, Jisoo Lee, World Bank Digital Développent Blog, 28 avril 2022
• How can we reduce the carbon footprint of global computing ?, par Stephanie Schorow, Climate and Sustainability Consortium, MIT News, 28 avril 2022
• The carbon footprint or the Internet, Climate Impact Partners (un acteur des marchés de carbone), 22 avril 2021
• Climate change threatens supercomputers, par Jacklin Kwan, 11 octobre 2022, Science, Vol 378, Issue 6616

LLMs et réchauffement climatique

• We’re getting a better idea of AI’s true carbon footprint, par Melissa Heikkilä, MIT Technology Review, 14 novembre 2022. Cet article porte sur l’étude de Hugging Face, qui a estimé les émissions globales pour son propre LLM, BLOOM, lancé debut 2022 : Estimating the carbon footprint of BLOOM, a 176B parameter language model, par Alexandra S. Luccioni, Sylvain Viguier, Anne-Laure Ligozat, arXiv:2211.02001v1 [cs.LG], 3 novembre 2022
• Eye on AI pocast épisode n°115 avec Ben Sorscher, interviewé par Craig Smith. B. Sorscher, doctorant à Stanford, parle de la réduction de la taille des ensembles de données utilisés pour former les modèles, en particulier les grands modèles de langage, qui repoussent les limites de la mise à l’échelle en raison du coût énorme de la formation et de l’impact environnemental de la production de l’électricité qu’ils consomment
• Argent, eau, énergie… combien coûte ChatGPT ? Le vrai prix fou de la révolution IA, Le Big Data.fr, 28 avril 2023

Data centers/cloud et réchauffement climatique

• How to stop data centres from gobbling up the world’s electricity, par Nicola Jones, Nature.com, 13 septembre 2018
• Empreinte carbone du cloud : Amazon, Microsoft et Google ont-ils la tête dans les nuages ?, par Mélodie Pitre, Hélène Chauviré, Carbone 4, 31 mai 2022
• Le cloud permet-il de réduire l’impact carbone de l’entreprise ?, Le Monde Informatique, 9 décembre 2021
• Assessing the environmental impact of data centres part 1 : Background, energy use and metrics, par Beth Whitehead, Deborah Andrews, Amip Shah, Graeme Maidment, Building and Environment, Vol. 82, December 2014, pp. 151-159, 15 mai 2014
• The Effects of Climate Change on Data Centers, Dataspan, 9 septembre 2022
• Data Centers Are Facing a Climate Crisis, par Chris Stokel-Walker , Wired, 1er août 2022
• Data centers, backbone of the digital economy, face water scarcity and climate risk, par Michael Copley, NPR, 30 août 2022
• Sécheresse : voici la consommation d’eau révoltante des Data Centers, cachée par les GAFAM, Le Big Data.fr, 29 août 2022
• Climate Change Threatens Cloud Stability, par Samuel Greengard, Information Week, 5 août 2022