Data centers : promesses numériques versus réalités écologiques

En Europe, les data cen­ters devi­en­nent des points névral­giques de l’aménagement numérique, portés par la général­i­sa­tion du cloud, l’essor des usages en ligne et l’intégration crois­sante de l’intelligence arti­fi­cielle dans les ser­vices publics et privés. Leur pro­liféra­tion s’accompagne d’un investisse­ment inédit : selon Euronews, les pro­jets d’implantation ont pro­gressé de 168 % en un an, avec une con­cen­tra­tion autour de hubs comme Lon­dres, Franc­fort ou Paris¹. Ce phénomène relève à la fois de la sou­veraineté numérique et d’enjeux économiques et fis­caux, chaque État mem­bre cher­chant à attir­er ces fon­da­tions stratégiques.

Par­al­lèle­ment, leur impact sur les ressources locales devient plus per­cep­ti­ble. La Com­mis­sion européenne estime que les cen­tres de don­nées représen­tent près de 3 % de l’électricité con­som­mée dans l’Union européenne². En Irlande, cette part atteint 21 %, selon les chiffres de l’autorité nationale de l’énergie pour 2023³. D’autres ten­sions émer­gent, notam­ment à Madrid ou Mar­seille, où plusieurs pro­jets ont sus­cité des inquié­tudes liées à leur con­som­ma­tion d’eau pour le refroidisse­ment, dans un con­texte de sécher­ess­es récur­rentes⁴.

Face à ces muta­tions, la Com­mis­sion européenne impose des oblig­a­tions de trans­parence sur leur con­som­ma­tion énergé­tique et hydrique, via la direc­tive sur l’efficacité énergé­tique, pour con­tribuer à l’objectif de réduc­tion de 11,7 % d’ici 2030⁵. En réponse, cer­taines ini­tia­tives indus­trielles cherchent à réduire leur empreinte : récupéra­tion de chaleur pour le chauffage urbain, refroidisse­ment pas­sif, opti­mi­sa­tion logi­cielle… À Saint-Denis, par exem­ple, la chaleur d’un data cen­ter ali­mente le réseau urbain, tan­dis que d’autres pro­jets appréhen­dent un cou­plage avec des sys­tèmes de trans­ports ou de loisirs⁶.

Pour démêler le vrai du faux en ce qui con­cerne ces préoc­cu­pa­tions croisées entre développe­ment tech­nologique, con­traintes envi­ron­nemen­tales et straté­gies ter­ri­to­ri­ales, deux chercheurs offrent des élé­ments expli­cat­ifs. Cécile Diguet, urban­iste au Stu­dio Dégel, ayant dirigé le départe­ment urban­isme et amé­nage­ment à l’In­sti­tut Paris Région pen­dant 9 ans, a co-écrit Sous le feu numérique. Spa­tial­ités et éner­gies des data cen­ters, paru dans la revue Géo­car­refour⁷. Clé­ment Mar­quet, soci­o­logue au CNRS, s’intéresse quant à lui à la matéri­al­ité des infra­struc­tures numériques. Il est l’auteur de Ce nuage que je ne saurais voir. Pro­mou­voir, con­tester et réguler les data cen­ters à Plaine Com­mune, pub­lié dans la revue Tracés, où il analyse les dynamiques sociales et poli­tiques liées aux cen­tres de don­nées à Plaine Com­mune⁸.

En France, la con­som­ma­tion annuelle d’électricité des data cen­ters est estimée à 10 TWh en 2023. Selon les pro­jec­tions du Réseau de Trans­port d’Électricité (RTE), cette con­som­ma­tion pour­rait attein­dre 28 TWh par an d’ici 2035. Si l’ensemble des pro­jets annon­cés se con­cré­tise et que les cen­tres de don­nées utilisent pleine­ment leur capac­ité, la con­som­ma­tion pour­rait même s’élever jusqu’à 80 TWh par an, soit env­i­ron 15 % de la pro­duc­tion nucléaire actuelle française⁹.

 « Le cloud repose sur des data cen­ters, souligne l’urbaniste Cécile Diguet, des bâti­ments à con­stru­ire, très con­som­ma­teurs d’électricité, néces­saires pour faire fonc­tion­ner et refroidir les serveurs. Ce refroidisse­ment est essen­tiel, car les serveurs déga­gent beau­coup de chaleur. » Elle ajoute : « Le vocab­u­laire du numérique – “immatériel”, “sans fil”, “dématéri­al­isé” – occulte volon­taire­ment la réal­ité matérielle et les impacts du numérique. »

Le chercheur en soci­olo­gie Clé­ment Mar­quet renchérit : « Il n’y a rien d’immatériel dans le cloud : tous les échanges de don­nées reposent sur des infra­struc­tures physiques. » De plus, « dans le secteur, il est courant de dire que le cloud, c’est le cen­tre de don­nées de quelqu’un d’autre. »

La dimen­sion matérielle dépasse les seuls bâti­ments. Clé­ment Mar­quet rap­pelle que « la fab­ri­ca­tion des ordi­na­teurs néces­site l’extraction de min­erais, avec des effets destruc­teurs sur les écosys­tèmes, les sols, l’eau et l’air. » Il pré­cise que « la gravure des puces est très con­som­ma­trice d’eau », et « les déchets élec­tron­iques engen­drent d’importantes pol­lu­tions. » Ces effets, bien qu’indirects, sont struc­turelle­ment liés au fonc­tion­nement du cloud.

Les ter­minaux : ordi­na­teurs, téléviseurs, smart­phones, objets con­nec­tés ; restent le pre­mier poste de con­som­ma­tion énergé­tique du numérique, avec plus de 50 % de la demande mon­di­ale. Réseaux et cen­tres de don­nées se parta­gent le reste : env­i­ron un tiers pour les pre­miers, un peu moins de 15 % pour les sec­onds¹⁰. En 2022, les data cen­ters con­som­maient entre 240 et 340 TWh, soit 1 à 1,3 % de la demande mon­di­ale d’électricité¹¹.

Cette répar­ti­tion évolue vite sous l’effet de l’IA généra­tive, du cloud et du stream­ing, qui aug­mentent forte­ment la con­som­ma­tion des usines du numérique¹².

Clé­ment Mar­quet dis­tingue infra­struc­tures répar­ties et cen­tral­isées : « Les ter­minaux con­som­ment plus, mais de manière dis­per­sée. Les data cen­ters con­cen­trent leur demande, ce qui crée des ten­sions spé­ci­fiques sur les réseaux. » Cette mutu­al­i­sa­tion provoque des pres­sions locales invis­i­bles dans les bilans globaux.

Cécile Diguet rap­pelle que « le numérique repose sur trois grandes infra­struc­tures : réseaux (env­i­ron un tiers de l’impact car­bone), data cen­ters (env­i­ron 40 %), et équipements. Ils con­ti­en­nent aus­si du matériel et des réseaux, ce qui en fait une infra­struc­ture cen­trale et vis­i­ble, con­traire­ment aux réseaux sou­vent enfouis. »

« Les data cen­ters posent donc des prob­lèmes envi­ron­nemen­taux local­isés, qui ne se résu­ment pas à une com­para­i­son glob­ale entre ter­minaux, réseaux et cen­tres de don­nées », con­state Clé­ment Mar­quet. « L’essor rapi­de de l’IA généra­tive accentue cette pres­sion : ces infra­struc­tures, très éner­gi­vores mais moins dépen­dantes du réseau, ten­dent à se dis­pers­er en zones rurales. Leur taille et leur inten­sité posent mal­gré tout de nom­breux défis. »

L’implantation des data cen­ters repose d’abord sur des critères économiques : fis­cal­ité, coût de l’énergie, fonci­er disponible, sta­bil­ité poli­tique et sécu­rité juridique. Les argu­ments envi­ron­nemen­taux, sou­vent mis en avant dans les straté­gies de com­mu­ni­ca­tion, ne sont pas déter­mi­nants à l’échelle européenne ou mondiale.

Clé­ment Mar­quet indique que « les poli­tiques d’attractivité jouent un rôle impor­tant », citant la Vir­ginie du Nord comme exem­ple. Dublin et Ams­ter­dam ont béné­fi­cié d’une fis­cal­ité avan­tageuse, et l’Espagne se posi­tionne grâce au sou­tien act­if des pou­voirs publics.

En France, cer­tains dis­posi­tifs ren­for­cent l’attrait : « Pour les com­munes, la taxe fon­cière rend ces infra­struc­tures intéres­santes », explique Cécile Diguet. « Pour les inter­com­mu­nal­ités, les béné­fices sont faibles. C’est surtout l’État qui inter­vient via des réduc­tions sur la fis­cal­ité de l’électricité, notam­ment la TICFE, un levi­er impor­tant pour les exploitants. »

L’implantation des data cen­ters repose d’abord sur des critères économiques : fis­cal­ité, coût de l’énergie, fonci­er disponible, sta­bil­ité poli­tique et sécu­rité juridique

Mais cette attrac­tiv­ité ne garan­tit pas une inté­gra­tion locale cohérente. Clé­ment Mar­quet note que « ces poli­tiques nég­li­gent sou­vent l’aménagement du ter­ri­toire : elles pren­nent peu en compte l’intégration ou les con­di­tions locales. » Elles peu­vent aus­si s’accompagner de statuts spé­ci­fiques (archi­tec­ture cri­tique, intérêt nation­al), inhibant les exi­gences environnementales.

L’Irlande illus­tre ces bar­rières : sa fis­cal­ité favor­able a attiré de nom­breux cen­tres, mais leur con­cen­tra­tion a sat­uré les réseaux, con­duisant à un mora­toire à Dublin en 2021¹³. Aux Pays-Bas, cer­tains pro­jets ont été sus­pendus pour cause d’impact fonci­er et énergé­tique jugé excessif.

Les cen­tres de don­nées héber­gent des ser­vices essen­tiels dans des secteurs d’envergure comme la san­té, la défense, l’administration ou la finance. Leur sécu­rité est dev­enue un enjeu de sou­veraineté numérique et de sécu­rité nationale, leur pro­tec­tion étant jugée pri­or­i­taire pour la sta­bil­ité économique et sociale, « surtout lorsqu’ils héber­gent des don­nées sen­si­bles (san­té, min­istères, armée), pré­cise Cécile Diguet. Cer­tains sont classés OIV. L’armée utilise sou­vent ses pro­pres data cen­ters et réseaux. Pour garan­tir la sou­veraineté numérique, les data cen­ters sont indis­pens­ables, et l’État peut en créer pour sécuris­er les don­nées stratégiques. »

Le statut d’opérateur d’importance vitale (OIV) vise à pro­téger ces instal­la­tions sen­si­bles. En Europe, les États cherchent à sécuris­er les don­nées stratégiques, dans un con­texte de men­aces crois­santes, notam­ment avec l’essor de l’IA générative.

Mais Clé­ment Mar­quet souligne que « ce statut est sou­vent mis en avant, notam­ment dans le cadre de la com­péti­tion autour de l’IA », ajoutant « que cela a poussé des pays comme le Roy­aume-Uni, et bien­tôt la France via l’article 15 de la loi sur la sim­pli­fi­ca­tion économique, à recon­naître les cen­tres de don­nées comme struc­tures d’intérêt nation­al ». Une recon­nais­sance aux effets con­crets : « Sur le pou­voir des élus locaux, l’artificialisation des sols et les procé­dures envi­ron­nemen­tales. » Une logique dis­tincte des OIV, « liés à la pro­tec­tion des don­nées de l’État et à des pro­jets plus mod­estes ».

Le mix énergé­tique européen, comme le nucléaire en France ou l’hydroélectricité en Suède, peut sem­bler favor­able à une réduc­tion de l’empreinte car­bone. Mais cela ne garan­tit pas une réper­cus­sion glob­ale­ment plus min­ime. D’autres fac­teurs inter­vi­en­nent : con­cep­tion des instal­la­tions, ges­tion ther­mique, usage des matéri­aux, et crois­sance rapi­de des usages numériques.

Cécile Diguet souligne les lim­ites de ce raison­nement : « Il existe de grandes dif­férences entre pays : la France met en avant son mix nucléaire, mais ce dernier a aus­si ses pro­pres impacts, notam­ment sur les déchets. Les gains en effi­cac­ité énergé­tique sont rapi­de­ment annulés par l’augmentation des usages. Une meilleure effi­cac­ité ne rime pas avec sobriété. Et à l’échelle locale, les data cen­ters peu­vent entr­er en con­cur­rence avec d’autres besoins élec­triques, comme les trans­ports ou l’industrie. L’impact se joue donc aus­si à l’échelle des ter­ri­toires. »

L’optimisation énergé­tique per­met certes des économies, mais elles sont sou­vent com­pen­sées par la demande crois­sante liée à des tech­nolo­gies comme l’IA généra­tive. Ce phénomène d’effet rebond annule en par­tie les gains écologiques. L’usage des ressources reste par ailleurs un prob­lème, indépen­dam­ment de la source d’énergie¹⁴.

Clé­ment Mar­quet partage cette per­spec­tive : « Le mix énergé­tique est certes un fac­teur impor­tant, mais il varie selon les pays. Il ne suf­fit pas à garan­tir une faible inci­dence. La portée envi­ron­nemen­tale du numérique ne se lim­ite pas aux émis­sions de CO₂ : elle inclut aus­si la con­som­ma­tion de ressources, l’eau, les déchets… » De sur­croît, « les besoins crois­sants du numérique, notam­ment liés à l’IA généra­tive, s’ajoutent aux autres besoins en élec­tric­ité bas car­bone (mobil­ité, indus­trie, chauffage). Cette con­cur­rence peut ralen­tir la tran­si­tion énergé­tique et empêch­er, locale­ment, la décar­bon­a­tion d’autres secteurs. »

Aicha Fall