Les outils d'IA consomment jusqu'à 4 fois plus d'eau que prévu,

D'après une étude de l'Université de Californie

Les outils d'IA consomment jusqu'à 4 fois plus d'eau que prévu,
d'après une étude de l'Université de Californie

Un rapport de l'Université de Californie à Riverside indique que les outils d'intelligence artificielle, comme ChatGPT, consomment jusqu'à quatre fois plus d'eau que prévu. En effet, il faut jusqu'à 2 litres d'eau pour traiter entre 10 et 50 requêtes, alors que l'estimation initiale était d'un demi-litre. Cette augmentation est due aux besoins de refroidissement des serveurs dans les centres de données. Des entreprises comme Microsoft et Google ont constaté une hausse significative de leur consommation d'eau, mettant en évidence l'impact environnemental croissant de l'IA.

Ce problème ne se limite pas aux États-Unis : au Royaume-Uni, les centres de données pourraient consommer autant d'eau qu'une grande ville, et en Irlande, ils représentent 21 % de la consommation électrique. Malgré les engagements des entreprises technologiques pour compenser leur utilisation d'eau d'ici 2030, certains critiques remettent en question l'efficacité de ces initiatives face à la pénurie d'eau dans les zones concernées.

Une étude antérieure, publiée le 2 novembre par l'Université de Californie, a révélé que ChatGPT consomme plus d'énergie et d'eau qu'une recherche Internet classique, nécessitant environ 50 cl d'eau par conversation. Avec 1,5 milliard d'utilisateurs mensuels, cela engendre une consommation significative. Les centres de données, cruciaux pour l'apprentissage de l'IA, représentent près de 1 % de la consommation mondiale d'énergie, avec des émissions de CO2 variant en fonction des sources d'électricité.


Les centres de traitement des données consomment de l'eau en utilisant de l'électricité provenant de centrales à vapeur et en utilisant des refroidisseurs sur site pour maintenir leurs serveurs au frais. Image graphique d'Evan Fields/UCR

Des recherches suggèrent qu'en modifiant les lieux d'entraînement, les émissions de CO2 pourraient être réduites de 75 %. Des initiatives comme « suivre le soleil » visent à optimiser l'utilisation de l'énergie solaire. Par exemple, l'IA open source Bloom a généré 25 tonnes de CO2 lors de son entraînement, tandis que GPT-3 a une empreinte carbone 20 fois plus importante. Bien que l'IA puisse contribuer à la lutte contre le réchauffement climatique, la transparence concernant les coûts en carbone demeure un défi. Les utilisateurs doivent être informés pour prendre des décisions éclairées concernant leur consommation énergétique.

Un rapport récent indique que les grandes grappes d'ordinateurs alimentant des outils d'IA comme ChatGPT consomment quatre fois plus d'eau que prévu, selon l'étude « Making AI Less Thirsty », à paraître dans « Communications of the ACM ». Shaolei Ren, professeur à Riverside, explique que le calcul initial de l'empreinte hydrique était fondé sur des données d'OpenAI de 2020. De nouvelles données de Microsoft révèlent que la consommation d'énergie de GPT-3 sera au moins quadruple par rapport aux estimations précédentes, ce qui implique également une augmentation de l'empreinte hydrique.

Les États-Unis comptent plus de 5 000 centres de données qui doivent être refroidis, car une grande partie de l'énergie qu'ils consomment se transforme en chaleur. Les serveurs d'IA exigent une densité de puissance plus élevée, nécessitant donc un refroidissement accru. Les systèmes de refroidissement, souvent équipés de tours pour évaporer la chaleur, nécessitent également des installations de traitement pour purifier l'eau.

Ces nouvelles préoccupations touchent à la fois les écologistes et les grandes entreprises technologiques, car les nouveaux centres de données pourraient consommer l'eau d'une grande ville, comme Liverpool. Des géants comme Microsoft, Google et Meta signalent des augmentations à deux chiffres de leur consommation d'eau, avec des hausses respectives de 22,5 % et 17 %. Amazon, quant à elle, n'a pas divulgué ses chiffres de consommation.

Tous ces acteurs se sont engagés à être « positifs en matière d'eau » d'ici 2030, en mettant en place des projets pour restaurer l'eau dans la nature. Cependant, l'eau restituée n'est souvent pas retournée à son lieu d'extraction. Par exemple, Microsoft a admis que 41 % de son utilisation en 2023 provenait de zones en stress hydrique. Google a été le plus gros consommateur, suivie par Meta.

Water UK, l'association professionnelle de l'industrie de l'eau, a signalé que les nouveaux centres de données au Royaume-Uni pourraient consommer l'équivalent de l'eau pour un demi-million de personnes, sans être tenus de déclarer leur consommation. En Irlande, ces centres représentent déjà 21 % de la consommation électrique du pays. Compte tenu de leur importance, les centres de données britanniques devraient être classés parmi les infrastructures critiques, bénéficiant d'un soutien gouvernemental en cas de crises.

Certaines entreprises explorent également des technologies de refroidissement par air et l'utilisation de l'IA pour réduire la consommation d'eau. Il est évident que cette question demeurera cruciale dans de nombreuses régions du monde. « Il n'est pas surprenant que les centres de données soient désormais considérés comme des infrastructures critiques, car ils hébergent de nombreux services en ligne essentiels », a déclaré le professeur Alan Woodward, expert en cybersécurité de l'université de Surrey. « Beaucoup de gens pensent que les services se trouvent dans un nuage éthéré, mais tout repose à un moment ou à un autre sur une infrastructure physique et, le plus souvent, celle-ci se trouve dans un centre de données ».

En 2023, l'ancien vice-premier ministre Oliver Dowden a mis en garde contre les « tentatives russes d'attaquer les infrastructures britanniques ». Lindy Cameron, ancienne directrice du Centre national de cybersécurité, a déclaré qu'il fallait faire davantage pour protéger les infrastructures britanniques contre les cybermenaces.
« L'intégration des centres de données dans le régime des infrastructures nationales critiques permettra une meilleure coordination et une meilleure coopération avec le gouvernement contre les cybercriminels et les événements inattendus », a-t-elle déclaré.

Les besoins en centres de données augmentent, en partie à cause de la prolifération des services basés sur l'IA, qui nécessitent une puissance de calcul considérable.
En septembre de cette année, Amazon Web Services a annoncé qu'il investirait 8 milliards de livres sterling dans la construction et l'exploitation de centres de données en Grande-Bretagne au cours des cinq prochaines années.

Technologie et environnement dévoilent l'envers caché de l'intelligence artificielle

L’augmentation de la consommation d’eau et d’énergie liée à l’utilisation d’outils d’intelligence artificielle comme ChatGPT soulève des préoccupations environnementales importantes. Le rapport de l’Université de Californie à Riverside, qui révèle que ces systèmes consomment jusqu'à quatre fois plus d'eau que prévu, met en lumière un aspect souvent négligé des technologies numériques : leur empreinte écologique.

L'impact environnemental des centres de données, nécessaires pour le fonctionnement de l'IA, ne peut être sous-estimé. Leur besoin croissant en eau pour le refroidissement des serveurs, combiné à leur contribution à environ 1 % de la consommation mondiale d'énergie, souligne l'urgence d'un modèle durable. Avec l'augmentation continue des utilisateurs de ces technologies, la demande en ressources naturelles va exponentiellement croître, posant la question de la viabilité à long terme de cette industrie.

Les engagements pris par des entreprises comme Microsoft et Google pour compenser leur consommation d'eau d'ici 2030 semblent insuffisants face à l'ampleur du défi. Les critiques, qui doutent de l’efficacité de ces initiatives, mettent en lumière une lacune essentielle : la gestion durable de l'eau ne peut se faire en décalage avec la réalité des pénuries dans de nombreuses régions du monde. Les promesses des entreprises technologiques, souvent formulées dans le cadre d'une communication marketing, doivent s'accompagner d'actions concrètes et mesurables.

De plus, la transparence sur les chiffres de consommation et d'émissions de CO2 est cruciale. Les utilisateurs et les consommateurs doivent être informés de l'impact environnemental de leurs choix, ce qui pourrait les inciter à opter pour des solutions moins gourmandes en ressources. Par exemple, avant d'utiliser un chatbot pour des questions simples, une recherche sur le web pourrait suffire et se révéler moins consommatrice en eau et en énergie.

Il est également impératif de considérer des solutions innovantes pour atténuer ces impacts, comme l'optimisation des lieux d'entraînement des IA et l'utilisation d'énergies renouvelables pour alimenter les centres de données. Les initiatives visant à « suivre le soleil » pour maximiser l'utilisation de l'énergie solaire représentent une voie prometteuse, mais elles nécessitent un engagement systématique et collectif.

En somme, bien que l'intelligence artificielle offre de nombreux avantages, il est crucial d'aborder sa croissance avec une conscience aiguë des enjeux environnementaux qu'elle entraîne. Une réflexion sur la durabilité, l'efficacité et la transparence dans la consommation des ressources est essentielle pour garantir un avenir où l'innovation technologique ne se fait pas au détriment de notre planète.

Sources : BBC, University of California, Riverside

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Voir aussi :

Le ChatBot IA ChatGPT consomme plus d'énergie et d'eau qu'une recherche traditionnelle sur Internet, d'après une étude de l'Université de Californie

Les besoins énergétiques futurs des outils d'intelligence artificielle pourraient dépasser la consommation d'énergie des petits pays, selon une étude d'Alex de Vries