Un quart des centres de données recensés dans le monde se trouvent dans des zones où la demande en eau dépasse l’offre disponible pendant au moins un mois par an. C’est le constat d’une étude de chercheurs de la Carnegie Institution for Science, publiée le 24 septembre dans la revue Environmental Science & Technology. Selon les projections citées dans cet article, la part de ces installations exposées au stress hydrique pourrait encore augmenter.
- Un quart des centres de données se trouve dans des zones où l’eau manque au moins un mois par an.
- Le refroidissement des serveurs fait disparaître de grandes quantités d’eau douce, qui ne reviennent jamais aux réseaux.
- D’ici dix ans, un tiers des centres pourrait se situer en zone de pénurie.
- Ces installations concurrencent les habitants et les agriculteurs, qui seront les premières victimes de cette tension.
Les centres de données, qui hébergent les modèles d’IA et les données des services en nuage, consomment des quantités importantes d’énergie, dont l’essentiel est transformé en chaleur. Sans refroidissement, leurs composants, notamment les processeurs graphiques, les processeurs numériques, les TPU et NPU (des puces spécialisées dans le calcul de l’IA) ou encore les barrettes de mémoire DRAM, surchaufferaient et tomberaient en panne en quelques minutes à peine. La méthode la plus répandue consiste à faire circuler de l’eau dans des tours de refroidissement, où elle absorbe la chaleur des serveurs avant de s’évaporer dans l’atmosphère.
Cette eau douce n’est jamais restituée aux réseaux de distribution, et elle disparaît par millions de litres pour les installations les plus importantes. Selon l’Environmental and Energy Study Institute, ces dernières peuvent en consommer « jusqu’à 19 millions de litres d’eau par jour, soit la consommation quotidienne d’une ville de 10 000 à 50 000 habitants ».
Les chercheurs ont recensé pour la première fois les 9 347 centres de données implantés à travers le monde. Parmi eux, 2 315, soit environ 25 %, sont situés dans les zones de tension hydrique décrites plus haut. « Ces infrastructures ne s’implantent pas au milieu de nulle part », souligne Lorenzo Rosa, auteur principal de l’étude et chercheur en sciences de l’environnement à la Carnegie Institution for Science. « Elles viennent s’installer à même la ressource qui alimente déjà les villes et les exploitations agricoles. »
Une eau prélevée dans les réserves des collectivités
L’équipe a modélisé l’effet d’une hausse de 3 °C des températures mondiales, correspondant aux projections climatiques actuelles, sur les bassins versants qui alimentent les 9 347 centres. Dans ce scénario, les réserves aquifères s’assécheraient, sous l’effet d’une évaporation accrue, de périodes de sécheresse plus longues, d’un débit des cours d’eau réduit et de nappes phréatiques dont le niveau remonterait de moins en moins haut.
D’ici une dizaine d’années, 33 % des centres de données se retrouveraient en zone de pénurie, soit 8 points de plus qu’aujourd’hui. La majorité de ces installations à risque se trouveraient aux États-Unis, pays qui concentre déjà le plus grand nombre de centres de données au monde. Par ailleurs, 41 % des centres puisent leur eau dans les mêmes réserves que les collectivités locales, et 28 % la disputent aux agriculteurs. Pour 523 installations, soit un peu plus de 5 % du total, l’eau manque au moins neuf mois sur douze.
Un refroidissement en concurrence avec les autres usages
« L’empreinte énergétique des centres de données a été quantifiée très précisément, parce que l’électricité est comptabilisée et déclarée », explique Lorenzo Rosa. « La rareté de l’eau, elle, est mesurée localement, de manière incohérente, et souvent pas du tout. Nous avons donc construit la carte, parce qu’elle n’existait pas. »
Selon les chercheurs, « les centres de données disposent généralement de la puissance financière et des priorités institutionnelles nécessaires pour sécuriser leurs approvisionnements dès que de l’eau est disponible ». Ils en concluent que « le risque principal ne pèse pas tant sur le fonctionnement même de ces infrastructures que sur les autres usagers qui se partagent ces mêmes bassins ». La consommation d’eau de ces installations évolue à contre-courant : elle augmente lorsque les températures grimpent, au moment où les restrictions frappent les usages agricoles et domestiques. Les populations riveraines seront, selon l’étude, les premières victimes de ce conflit territorial, qui devrait s’intensifier avec les vagues de chaleur.
