Surfer sur Internet, utiliser une application, regarder une vidéo en streaming, discuter en visio… toutes ces activités qui paraissent aujourd’hui naturelles à nombre d’entre nous sont loin d’être anodines pour l’environnement.
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Anne-Cécile Orgerie est chargée de recherche CNRS au sein de l'équipe Myriads du laboratoire Irisa, à Rennes.
Laurent Lefèvre est chargé de recherche de l’Inria au sein du Laboratoire de l’informatique du parallélisme, à l’École normale supérieure de Lyon.
L'essentiel
Derrière Internet et les objets connectés que nous utilisons se cache une architecture complexe de réseaux, de centres de données et d’équipements terminaux déployés dans le monde entier.
Toutes ces infrastructures ont un impact environnemental considérable et très complexe à estimer dont on commence à mesurer l’ampleur.
Des pistes se dessinent pour réduire leur consommation énergétique et informer les usagers sur le vrai coût des équipements qu’ils utilisent.
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les flux de données vidéo représentent 80 % du trafic mondial qui circule sur Internet. Ces flux sont majoritairement composés de vidéos en ligne (vidéos à la demande, pornographie, etc.) et en direct (télésurveillance, vidéoconférences).
Alors que les techniques de diffusion hertziennes reposent sur du broadcast, c’est-à-dire une diffusion d’un unique émetteur vers beaucoup de récepteurs, la vidéo sur Internet exploite fortement des échanges de type « un émetteur vers un récepteur », où un flux de données est généré pour chaque utilisateur. Ce type d’échange accroît le trafic réseau proportionnellement au nombre d’utilisateurs, là où la diffusion hertzienne n’était pas dépendante du nombre d’utilisateurs, mais uniquement du nombre de contenus visibles simultanément à un instant donné.
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infrastructures de type CDN (pour content delivery network, « réseau de diffusion de contenu ») où les données vidéo sont répliquées aux bons endroits dans les infrastructures mondiales, au cœur des réseaux et dans des centres de données, et géographiquement proches des utilisateurs. ... en 2018, Timm Böttger et ses collègues, de l’université Queen Mary de Londres, ont estimé que Netflix utilisait au moins 8 500 serveurs de distribution de contenu localisés dans plus de 600 centres de données, ces derniers n’appartenant pas à Netflix, mais à des opérateurs de réseaux.
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L’organisation internationale de normalisation a standardisé ces analyses de cycle de vie sous les normes ISO 14040 et ISO 14044, qui fournissent des directives pour les mener. Dans le contexte des équipements connectés, le cycle de vie se décompose en quatre phases : fabrication, transport, utilisation et fin de vie, chacune avec de nombreux paramètres.
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Les protocoles qui assurent l’émission et la réception des données dans ces réseaux ont été conçus pour assurer robustesse, performance et qualité de service des réseaux. Ils ne sont pas prévus pour réduire leurs impacts environnementaux.
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De 2010 à 2015, le projet de recherche international GreenTouch http://www.greentouch.org/, qui mêlait instituts académiques et groupes industriels, a démontré qu’il était possible de construire une infrastructure des réseaux de l’internet mondial qui réduirait de 98 % la consommation d’énergie en 2020 par rapport à celle de 2010, et ce en tenant compte de l’explosion du trafic et pour une qualité de service équivalente. ... impliquerait de nombreux changements structurels et technologiques tant au niveau matériel que logiciel
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de nombreuses pistes se dessinent pour réduire les impacts environnementaux d’Internet et sont explorées par les académiques et les industriels. Certaines, comme l’amélioration de la proportionnalité énergétique, le ciblage des gaspillages et l’écoconception matérielle et logicielle, visent à améliorer l’efficacité énergétique. D’autres, comme l’allongement de la durée de vie et de l’usage des équipements ou la conception de métriques rendant compte de l’impact environnemental réel des équipements afin de les rendre comparables, tant pour sensibiliser le grand public que pour informer les pouvoirs publics, tendent vers une sobriété numérique. ... usage raisonné.
Clés : Centre de calcul Cloud Data center Empreinte carbone Équipement informatique Impact environnemental Internet Numérique Obsolescence Obsolescence programmée Smartphone Tablette
Éléments supplémentaires à https://my.framasoft.org/u/mediationpourtous/?TgdvJA
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Tout accroissement de la consommation globale d’énergie rend plus difficile la réussite de ce défi historique vital : empêcher le chaos climatique.
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Améliorer la prise en compte des aspects systémiques du numérique dans les secteurs clés
que sont l’énergie, les transports, l’habitat et l'agriculture-alimentation. Développer une expertise autour de cette approche pour accélérer sa mise en œuvre.
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CONCLUSION PRINCIPALE
Les effets systémiques mondiaux de la transition numérique actuelle restent pour l’instant fortement incertains, alors qu’ils sont souvent considérés comme positifs a priori.
Avec la bonne règlementation, la transition numérique peut bien sûr aider à réduire
la consommation d’énergie et de matières premières de manière sectorielle. Par ailleurs, l’efficacité énergétique des technologies digitales a effectivement très largement progressé. Mais les grandes tendances mondiales tous secteurs confondus dressent un tableau alarmant.
L'explosion de l'impact environnemental du numérique peut et doit être évitée par la mise en œuvre de la « sobriété numérique ».
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*Les conclusions rejoignent l'appel à « réduire les impacts environnementaux du numérique et mettre son potentiel d’innovation au service de la transition écologique » lancé par l’Iddri, la FING, le WWF France et GreenIT.fr dans le « Livre blanc Numérique et Environnement » au printemps 2018. Il confirme aussi l'importance de la problématique soulevée en septembre 2018 par le rapport de la Conférence des Nations unies sur le commerce et le développement, qui titre « les pays en développement pourraient avoir beaucoup à perdre face aux monopoles du numérique ».
Contact :
www.theshiftproject.org contact@theshiftproject.org +33 (0)1 76 21 10 20
Résumé pour les décideurs
https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2018/10/R%C3%A9sum%C3%A9-aux-d%C3%A9cideurs_Pour-une-sobri%C3%A9t%C3%A9-num%C3%A9rique_Rapport_The-Shift-Project.pdf
Rapport complet (88 pages)
https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2018/10/2018-10-04_Rapport_Pour-une-sobri%C3%A9t%C3%A9-num%C3%A9rique_Rapport_The-Shift-Project.pdf
dont
la transition numérique est intimement liée à une profonde mutation psycho-sociétale
La consommation d’énergie du numérique est aujourd’hui en hausse de 9 % par an. Il est possible de la ramener à 1,5 % par an en adoptant la « Sobriété numérique » comme principe d’action. La transition numérique telle qu’elle est actuellement mise en œuvre actuellement participe au dérèglement climatique plus qu’elle n’aide à le prévenir. Il est urgent d’agir. C’est ce que conclut le rapport sur l’impact environnemental du numérique publié le 4 octobre par The Shift Project, think tank de la transition carbone, quatre jours avant la publication du rapport spécial du GIEC sur un monde à 1,5°C. Cet impact environnemental doit être adressé, faute de quoi le numérique fera davantage partie du problème que de la solution.
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La transition numérique est en outre souvent considérée comme un moyen de réduire la consommation d’énergie dans un grand nombre de secteurs. Pourtant, les impacts environnementaux directs et indirects (« effets rebond ») liés aux usages croissants du numérique sont systématiquement sous-estimés.
Un numérique de plus en plus vorace en énergie
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l'empreinteénergétique inclut l’énergie de fabrication et d’utilisation des équipements (serveurs, réseaux, terminaux). Elle est en progression rapide, de 9 % par an. La consommation d’énergie directe occasionnée par un euro investi dans le numérique a augmenté de 37 % depuis 2010. L’intensité énergétique de l’industrie numérique augmente de 4 % par an : une hausse à contre-courant de l’évolution de l’intensité énergétique du PIB mondial, laquelle décroît actuellement de 1,8 % chaque année. L’explosion des usages vidéo (Skype, streaming, etc.) et la multiplication des périphériques numériques fréquemment renouvelés sont les principaux facteurs de cette inflation énergétique.
Lourd bilan carbone pour la transition numérique
La part du numérique dans les émissions de gaz à effet de serre a augmenté de moitié depuis 2013, passant de 2,5 % à 3,7 % du total des émissions mondiales. Les émissions de CO2 du numérique ont augmenté depuis 2013 d’environ 450 millions de tonnes dans l’OCDE, dont les émissions globales ont diminué de 250MtCO2eq.
...accroît la tension sur la production électrique à l’heure où celle-ci peine à se décarboner. L’augmentation de la production d’équipements numériques nécessite des quantités croissantes de métaux rares et critiques, également indispensables aux technologies énergétiques bas-carbone, alors que des facteurs physiques, géopolitiques et économiques commencent déjà à limiter leur disponibilité.
Le numérique, « c’est pas automatique »
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Le taux de croissance de la zone OCDE reste stable autour de 2 %, alors que la croissance des dépenses numériques est passée de 3 % à plus de 5 % par an : décidément, les effets attendus du numérique sont loin d’être automatiques.
Les pays développés seuls responsables
La consommation numérique actuelle est très polarisée. Les profils de consommation numérique sont extraordinairement contrastés. En moyenne en 2018, un Américain possède près de 10 périphériques numériques connectés, et consomme 140 Gigaoctets de données par mois. Un Indien possède en moyenne un seul périphérique, et consomme 2 Gigaoctets.
La surconsommation actuelle n’est pas généralisée : elle est le fait des pays développés, pour lesquels l’enjeu clé consiste à reprendre le contrôle de leurs usages. Partout dans le monde, il s’agit de planifier et de prioriser les investissements dans le numérique, afin de s’assurer qu’ils servent efficacement les politiques sectorielles (sachant que les pays en développement en retireront le plus de gains, en raison des infrastructures encore à créer).
L’impact environnemental de la transition numérique devient gérable si elle est plus sobre
...sobriété numérique : acheter les équipements les moins puissants possibles, les changer le moins souvent possible, et réduire les usages énergivores superflus... approche « lean », autrement dit au plus juste, qui est aussi source d’efficacité – énergétique, humaine, financière – pour les organisations. Son principe étend au niveau sociétal la prise en compte des objectifs poursuivis par les approches techniques de type « Green IT » destinées prioritairement aux Directions des systèmes informatiques (DSI), et confirme l’importance et la pertinence de ces approches.
Passer de l’intempérance à la sobriété dans notre relation au numérique permet de ramener l’augmentation de consommation d’énergie du numérique à 1,5 %, ce qui n’est que similaire à la tendance globale tous secteurs confondus (…et n’est donc pas en soi compatible avec les objectifs de l’Accord de Paris).
Tous concernés par la sobriété numérique
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Le Shift propose à la puissance publique de fonder une base de données publique (sur le modèle de la base carbone de l’Ademe) pour permettre aux acteurs d’analyser leur impact environnemental. Grâce à cela, il sera possible de procéder à un bilan carbone des grands projets numériques avant de les lancer. Le Shift propose également aux dirigeants des mesures leur permettant d’agir sur la demande et la consommation de services numériques, et à l’État des principes de politiques publiques pour limiter cet impact. Ces outils sont destinés à la fois aux pays en développement et aux pays développés.
Retrouver une capacité à interroger l’utilité sociale et économique de nos comportements
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La pression de l’offre (GAFAM, BATX) et les attentes de croissance du PIB associées à la numérisation ne peuvent servir de seuls juges dans la sélection des projets numériques.
Fruit d’un groupe de travail dirigé par Hugues Ferreboeuf, ingénieur polytechnicien et diplômé de Télécom ParisTech qui a dirigé plusieurs sociétés du secteur numérique. Le groupe de travail est composé d’universitaires, d’experts et de professionnels du secteur : Françoise Berthoud (CNRS, GDS EcoInfo), Philippe Bihouix (exp. métaux), Pierre Fabre (AFD), Daniel Kaplan (FING), Laurent Lefèvre (INRIA), Alexandre Monnin (INRIA, ESC-Clermont Origens Medialab), Olivier Ridoux (IRISA, Université de Rennes), Samuli Vaija (exp. ACV), Marc Vautier (exp. éco-conception), Xavier Verne (exp. grands projets informatiques), Alain Ducass (exp. énergie et numérique en Afrique), Maxime Efoui-Hess (TSP), Zeynep Kahraman (TSP).
Contact : Jean-Noël Geist, Chargé des affaires publiques, The Shift Project – jean-noel.geist@theshiftproject.org | 06 95 10 81 91
GAFAM (Google, Apple, Facebook, Amazon, Microsoft), BATX (Baidu, Alibaba, Tencent Xiaomi)
Liens vers les supports Excel utilisés par le groupe de travail pour réaliser les calculs :
https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2018/10/Lean-ICT-Materials-1byte-Model-2018.xlsx
https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2018/10/Lean-ICT-Materials-QuantiLev-2018.xlsx
https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2018/10/Lean-ICT-Materials-REN-2018.xlsx
https://theshiftproject.org/wp-content/uploads/2018/10/Lean-ICT-Materials-Residential-Router-Electricity-Consumption-2018.xlsx
[Lean ICT Materials] Forecast Model (2018) (à venir)
ndlr :
- les GAFAM&cie sont donc considérés comme DES OBSTACLES à la sobriété ++ => une aide /valoriser les alternatives ACT
- jusqu'à quand pourra-t-on conserver l'usage des UDTIC ? Pourra-t-on se passer d'une réduction drastique et de recherches d'alternatives (tout biologique ?) ACT
En décalage total avec le discours officiel, qui fait de la France l’un des champions de la lutte contre le réchauffement climatique, nous avons presque battu des records de hausse des émissions de CO2 en 2017. Parmi les grands pays européens, seule l’Italie a été aussi mauvaise. Elle a, comme la France, augmenté de 3,2% l’an dernier ses émissions de CO2 provenant de la consommation d’énergie. Les Allemands affichent, eux, un léger recul de leurs émissions (-0,2%). [...]
Le retour de la croissance est la vraie raison de ce surcroît d’émissions de CO2. Compte tenu des facteurs conjoncturels évoqués, la France fait figure de très mauvais élève au sein des pays développés, mais la tendance est bien la même partout. Elle est clairement à la hausse des émissions, avec un rebond de 2% pour l’ensemble des pays du G20, et de 1,8% pour la seule Europe. Ce rebond est lié à une consommation d’énergie fossile en hausse. La cause semble entendue : les émissions de carbone suivent la consommation d’énergie qui suit l’activité économique. Croissance du PIB et émissions de CO2 restent étroitement liées. Cela signifie, en clair, que l’objectif d’une croissance économe en énergie n’est toujours pas atteint, loin de là. Et ce malgré de louables efforts de développement des énergies renouvelables. Au niveau des pays du G20, la production d’électricité d’origine renouvelable a beau avoir augmenté de 80% depuis 2008, le recours au charbon et au gaz a progressé l’an dernier, après avoir plafonné entre 2014 et 2016. La forte croissance des besoins en électricité a contraint les électriciens à faire tourner à plein régime leurs centrales les plus polluantes.
Accord de Paris : les objectifs s’éloignent
Pour une fois, les Américains ne sont pas responsables. Ils sont les seuls à avoir réduit en 2017 leurs émissions de CO2 par habitant. Non pas en roulant moins, mais grâce à un passage du charbon au gaz pour produire de l’électricité. Pour autant, ils restent bien sûr les champions incontestés des émissions de CO2. Elles ont atteint l’an dernier 15,66 tonnes par Américain, soit 2,4 fois plus que pour un Chinois ou un Européen. À noter que pour la première fois, chaque Chinois émet plus qu’un Européen, la différence étant encore minime.
Certes modeste, la hausse de l’utilisation du charbon par les pays du G20 suffit bien sûr à remettre en cause les objectifs de lutte contre le réchauffement climatique. Rappelons que l’accord de Paris de 2015 prévoyait une réduction annuelle de 2,9% des émissions de CO2. Une réduction qui ne garantissait même pas la limitation du réchauffement à 2 degrés… Compte tenu de cette année 2017 désastreuse pour le climat, pour respecter cet accord de Paris et limiter le réchauffement à 2 degrés, * il faudrait désormais baisser les émissions de CO2 de 3,5% par an, d’ici 2050. On en est très loin. Bref, il y a de quoi sonner l’alarme.
Mots clés : Economie, Energie / Environnement, Réchauffement climatique, Accords de Paris, Co2, Consommation d'énergie