L'essor de l'IA entraîne une hausse inquiétante de la consommation d’eau des centres de données européens
« Je ne peux pas boire l'eau » : comment l'essor des centres de données pour l'IA pollue les nappes phréatiques, rend l'eau impropre à la consommation
et met à rude épreuve les réseaux électriques
L'essor de l'IA générative a accéléré l’implantation massive de centres de données à l’échelle mondiale. Mais cette frénésie a entraîné un lot de problèmes pour les populations vivant dans les petites villes ou régions rurales dans lesquelles ces infrastructures sont installées. Elles sont énergivores et exercent une pression sur les réseaux électriques. Les entreprises se précipitent pour relancer les vieilles centrales à charbon pour répondre aux besoins de l'IA, accentuant ainsi les niveaux de pollution. Les centres de données nécessitent d'énormes quantités d'eau pour refroidir les serveurs, ce qui accroit la pression sur les sources d'eau et pollue les nappes phréatiques.
En août 2024, Meta, qui développe Llama, l'un des plus grands modèles de langage (LLM) open source, a révélé qu'il aura besoin de beaucoup plus de puissance de calcul pour former ses modèles à l'avenir. Le PDG Mark Zuckerberg a déclaré lors de la conférence téléphonique sur les résultats du deuxième trimestre 2024 de Meta que pour entraîner le Llama 4, la société aura besoin de 10 fois plus de puissance de calcul que pour l'entraînement du Llama 3.
Meta avait annoncé son intention de Llama 4 le modèle d'IA le plus avancé sur le marché en 2025. Cependant, malgré les dépenses colossales en matière d'infrastructure, Meta n'a pas réussi ce pari. Meta a publié Llama 4 en avril et a déclaré que son modèle égale les performances des meilleurs modèles du marché. Toutefois, il est apparu que Meta a truqué les tests pour donner l'impression que son modèle Llama 4 est meilleur que la concurrence.
Meta continue de développer ses projets de centres de données afin d'augmenter ses capacités pour former les futurs modèles d'IA. Cependant, ces gigantesques infrastructures énergivores ont un impact important sur leur environnement et sur les riverains. Dans certaines régions du monde, les centres de données pour l'IA polluent les nappes phréatiques, rendent l'eau impropre à la consommation et exercent une pression sur les réseaux électriques.
À Mansfield, en Géorgie, aux États-Unis, les habitants se plaignent de l'impact critique d'un centre de données de Meta sur leur environnement. Un récent rapport de la BBC relate la façon dont le quotidien de Beverly Morris, une habitante de la ville, est devenu difficile depuis l'installation du centre de données.
Depuis les travaux de construction du centre de données de Meta, la source d’eau privée de Beverly Morris est devenue trouble, chargée en sédiments, et donc impropre à la consommation. Elle ne peut plus boire l’eau du robinet, mais l'utilise pour d'autres usages. Beverly Morris doit désormais s’approvisionner en eau en bouteille ou transporter manuellement de l’eau propre. Le centre de données de Meta se situe à 400 mètres de son porche.
« Je ne peux pas vivre dans ma maison si la moitié de celle-ci fonctionne et que je n'ai pas d'eau. Je ne peux pas boire l'eau », a-t-elle déclaré. Elle explique qu'elle a dû réparer la plomberie de sa cuisine pour rétablir la pression de l'eau. Mais l'eau qui sort du robinet contient encore des résidus. « J'ai peur de boire l'eau, mais je continue à cuisiner et à me brosser les dents avec. Cela m'inquiète-t-il ? Oui », a-t-elle au journal britannique.
La pression critique des centres de données sur les ressources en eau
Beverly Morris s'est installée dans la petite ville de Mansfield, en Géorgie, après sa retraite en 2016. D'après ses dires, elle pensait avoir trouvé son « petit coin de paradis », mais il n'en est plus rien désormais. « C'était l'endroit idéal pour moi. Mais ce n'est plus le cas », a-t-elle déclaré. De son côté, Meta estime que son centre de données n'est pas à l'origine des problèmes rencontrés par Beverly Morris, expliquant que le bon voisinage est une priorité.
Meta dit avoir commandé une étude indépendante sur les eaux souterraines afin d'examiner les préoccupations de Beverly Morris. Selon le rapport, l'exploitation de son centre de données n'a pas eu d'effet négatif sur les conditions des eaux souterraines dans la région. Toutefois, si Meta conteste être à l'origine des problèmes d'eau de Beverly Morris, il ne fait aucun doute, selon elle, que l'entreprise a désormais épuisé ses droits en tant que voisine.
Il y aurait plus de 10 000 centres de données à travers le monde. L'IA étant à l'origine d'une forte augmentation de l'activité en ligne, ce nombre augmente rapidement. Et avec eux, de plus en plus de plaintes de la part des riverains. Selon un rapport du groupe Data Center Watch, 64 milliards de dollars de projets ont été retardés ou bloqués aux États-Unis en raison de nombreuses préoccupations, notamment la pression sur les ressources en eau.
« Ce sont des processeurs très chauds. Il faut beaucoup d'eau pour les refroidir », a déclaré Mark Mills, du National Center for Energy Analytics, lors de son témoignage devant une commission du Congrès américain en avril dernier. De nombreux centres de données utilisent des systèmes de refroidissement par évaporation, où l'eau absorbe la chaleur qui s'échappe et s'évapore - de la même manière que la sueur évacue la chaleur de notre corps.
Lors des journées chaudes, un seul centre de données peut utiliser des millions de litres d'eau. Une étude estime que les centres de données pilotés par l'IA pourraient consommer environ 6 435 milliards de litres d’eau dans le monde d'ici à 2027. Selon les observateurs, peu d'endroits illustrent cette tension aussi clairement que la Géorgie, l'un des marchés des centres de données qui connaît la croissance la plus rapide aux États-Unis et dans le monde.
Son climat humide offre une source d'eau naturelle et plus rentable pour le refroidissement des centres de données, ce qui la rend attrayante pour les promoteurs. Les entreprises affirment que leurs installations respectent des normes environnementales strictes et rapportent des millions de dollars en recettes fiscales locales. Cependant, les experts de l'environnement s'inquiètent de l'impact négatif de la pression croissante sur les ressources en eau.
Les centres de données deviennent l'épine dorsale de la vie moderne
Les Big Tech affirment qu'ils sont conscients du problème et qu'ils agissent. « Notre objectif est de réinjecter, d'ici à 2030, plus d'eau dans les bassins hydrographiques et les communautés où nous exploitons des centres de données que nous n'en prélevons », a déclaré Will Hewes, responsable mondial de la gestion de l'eau chez Amazon Web Services (AWS), qui exploite plus de centres de données que n'importe quelle autre entreprise dans le monde.
Sur le continent américain, Will Hewes précise que l'eau n'est utilisée que pendant environ 10 % des journées les plus chaudes de l'année. Pourtant, les chiffres s'additionnent. Une seule requête d'IA - par exemple, une demande au chatbot ChatGPT d'OpenAI - peut consommer autant d'eau qu'une petite bouteille achetée au magasin du coin. Si l'on multiplie ce chiffre par des milliards de requêtes par jour, l'ampleur de la tâche devient évidente.
Le professeur Rajiv Garg enseigne le cloud computing à l'université Emory d'Atlanta. Selon lui, ces centres de données ne sont pas près de disparaître ; ils sont même en train de devenir l'épine dorsale de la vie moderne. « Il n'y a pas de retour en arrière possible », explique-t-il. Selon lui, la clé réside dans une réflexion à long terme : des systèmes de refroidissement plus intelligents, la récupération de l'eau de pluie et une infrastructure plus efficace.
« À court terme, les centres de données créeront une énorme pression », admet-il. Mais le secteur commence à s'orienter vers la durabilité. Et pourtant, ce n'est qu'une maigre consolation pour les propriétaires comme Beverly Morris, coincés entre le rêve d'hier et l'infrastructure de demain.
Les centres de données sont devenus plus qu'une simple tendance industrielle : ils font désormais partie de la politique nationale. Le président Donald Trump a récemment promis de construire le plus grand projet d'infrastructure d'IA de l'histoire, le qualifiant d'avenir alimenté par les données américaines. Pour alimenter l'IA, Donal Trump a décidé d'exempter les centrales à charbon les plus polluantes des États-Unis des règles en matière de pollution.
Les réseaux électriques n'étaient pas préparés à la croissance subite de la demande
L'IA gagne en popularité dans presque tous les domaines d'activité de la vie et a poussé les actions des entreprises technologiques vers des sommets historiques. Mais une vérité dérangeante apparaît dans de plus en plus de conversations professionnelles : l'IA est un énorme gouffre à électricité. Elon Musk, PDG de xAI, a déclaré que la demande croissante de puces d'IA gourmandes en énergie pourrait bientôt entraîner une pénurie d'électricité.
« L'année prochaine vous verrez qu'ils ne trouveront pas assez d'électricité pour faire fonctionner toutes les puces », a déclaré Elon Musk à la conférence Bosch ConnectedWorld en avril 2024. La croissance rapide de l'IA a fait grimper la demande en énergie à un niveau plus élevé que ce qui était prévu.
Aux États-Unis, elle met à rude épreuve les capacités de production du pays. En 2024, Grid Strategies estime que les prévisions de croissance sur neuf ans pour l'Amérique du Nord ont doublé par rapport à l'année précédente, car les entreprises construisent des centres de données pour l'IA qui font paraître minuscules les besoins des centres de données traditionnels. Les analystes rapportent que les réseaux électriques atteignent peu à peu leur limite.
En 2023, les prévisions à cinq ans de Grid Strategies tablaient sur une croissance de 2,6 %. Depuis, ce chiffre a presque doublé pour atteindre 4,7 % en avril 2024 et les planificateurs de Grid Strategies s'attendent à ce que la demande de pointe augmente de 38 gigawatts. Cela équivaut à la quantité d'énergie nécessaire pour alimenter 12,7 millions de foyers, soit un peu plus que le nombre total d'unités d'habitation au dans l'État américain du Texas.
Plus inquiétant encore, les analystes pensent que ce chiffre est probablement une sous-estimation des besoins réels. L'IA est un élément majeur du problème en ce qui concerne l'augmentation de la demande. Les leaders du secteur, comme OpenAI, Amazon et Microsoft accélèrent les projets de centres de données.
La consommation annuelle d'énergie d'un centre de données de Meta basé dans l'Iowa équivaut à celle de 7 millions d'ordinateurs portables fonctionnant huit heures par jour. L'appétit énergétique de l'IA remet aussi en question les engagements en faveur du climat. La résurgence de l'énergie fossile dans les centres de données pour répondre aux besoins de l'IA contraste fortement avec les engagements de durabilité des entreprises comme Microsoft, Google et Meta.
Elles prévoient de supprimer entièrement leurs émissions d'ici à 2030. Cependant, l'IA remet en question ces initiatives. Ces entreprises sont les acteurs les plus importants d'une constellation de plus de 2 700 centres de données à travers les États-Unis. Et la construction de nouveaux centres de données est envisagée.
Stargate d'OpenAI et Rainier d'Amazon : des projets surdimensionnés pour l'ère de l'IA
Amazon construit l'un des plus grands clusters de supercalculateurs pour l'IA au monde avec le projet Rainier. Il comprendra un immense cluster composé de centaines de milliers de puces et devrait être opérationnel dans le courant de l'année dans divers sites aux États-Unis. Un site dans l'Indiana comprendra trente centres de données, chacun d'une superficie de 18 580 mètres carrés et consommant collectivement environ 2,2 gigawatts d'électricité.
Rainier sera à terme l'une des infrastructures d'IA les plus énergivores au monde. Le site de l'Indiana pourrait consommer jusqu'à 2,2 gigawatts d’électricité. C’est plus que ce que consomme une ville moyenne. Si cette énergie provient majoritairement de centrales à charbon (comme c’est souvent encore le cas en Indiana), les émissions seront énormes. Pour l’instant, Amazon ne garantit pas une alimentation 100 % renouvelable pour le projet Rainier.
Amazon n'a pas précisé la quantité d'énergie consommée par ses puces. Le billet de blogue ne fournit pas d'information à ce sujet. Mais en supposant que la quantité d'énergie consommée soit d'environ 500 watts, un cluster d'environ 256 000 puces Tranium2 pourrait nécessiter entre 250 et 300 mégawatts d'énergie. À titre de référence, cela correspond à peu près au supercalculateur Colossus de xAI d'Elon Musk, qui contient 200 000 GPU Hopper de Nvidia.
En réponse aux préoccupations, Gadi Hutt, directeur de l'ingénierie produit et client chez Annapurna Labs, a déclaré : « nos équipes d'ingénieurs chargées des centres de données, qu'il s'agisse de la disposition des racks, de la distribution électrique ou des techniques de refroidissement, innovent en permanence pour améliorer l'efficacité énergétique. Quelle que soit l'échelle à laquelle AWS opère, nous gardons toujours à l'esprit nos objectifs de durabilité ».
Le projet Rainier d'Amazon pourrait induire une nouvelle pression sur la ressource en eau dans les régions qui abriteront les différents sites. Par ailleurs, il y a l’impact de la construction elle-même. Rainier implique la fabrication de centaines de milliers de puces Trainium, la construction de dizaines de centres de données et de serveurs géants. Tout ça, c’est du béton, de l’acier, de l’électronique, des transports : une empreinte carbone massive en amont.
Conclusion
Les centres de données consomment d’énormes quantités d’eau pour refroidir leurs équipements informatiques. Dans plusieurs régions des États-Unis et du monde, la construction de ces installations suscite de vives critiques, notamment dans les zones déjà soumises à un stress hydrique. Avec le développement de l'IA, le défi est clair : comment alimenter le monde numérique de demain sans épuiser la ressource la plus fondamentale qui soit, l'eau ?
Les entreprises font preuve d'un manque de transparence concernant la consommation énergétique de ces projets et l'impact sur leurs engagements climatiques. Il y a peu d’informations sur les sources d’énergie exactes utilisées et très peu de détails publics sur les mesures de compensation carbone, s’il y en a.
De son côté, xAI vient d'obtenir un permis d'émission atmosphérique à Memphis. Le centre de données qui abrite le supercalculateur Colossus de xAI est autorisé à exploiter 15 turbines à méthane. Le permis impose à xAI le respect d'une série de restrictions destinées à minimiser la pollution, mais cette décision suscite l'indignation des communautés locales et des responsables environnementaux qui affirment que les générateurs polluent leurs quartiers.
Selon les plaintes, l'installation de xAI libère une panoplie de gaz toxiques pour l'homme, dont le formaldéhyde, un agent cancérigène connu. Alors que xAI a obtenu un permis d'exploitation pour 15 turbines, une plainte allègue qu'au moins 24 turbines sont encore installées sur le site de xAI.
Source : BBC
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