Cette quatrième matinale de l’Agora 41 a été consacrée aux enjeux numériques et environnementaux, ainsi qu’à leurs interactions, voire leurs interdépendances. En effet, transitions écologique et numérique s’opèrent simultanément et s’influencent l’une l’autre. Il s’agit non pas seulement d’interroger l’impact environnemental du numérique, mais également les opportunités offertes par ce dernier pour lutter contre le changement climatique, au travers d’une meilleure gestion des flux ou de la consommation énergétique par exemple. Par ailleurs, les besoins de sécurité inhérents au développement de solutions numériques fiables s’accompagnent de besoins énergétiques accrus, notamment concernant la consommation électrique des datacenters, nécessitant d’identifier un consensus entre numérique, sécurité et écologie.

Il apparait complexe de quantifier l’impact environnemental du numérique

La dématérialisation contribue à décorréler l’usage numérique et son impact environnemental

La dématérialisation s’accompagne d’une consommation de données importante, dont l’utilisateur n’a pas nécessairement conscience. Elle contribue à opacifier les liens entre usages numériques et impacts environnementaux. Dès lors, le lien de causalité n’est pas clairement identifiable.

Certes, la société contemporaine est très sensibilisée aux enjeux environnementaux, mais ne se représente pas le « coût » environnemental de ses usages des outils numériques, qui n’est pas visible. En effet, si les individus ont conscience de ce que coûte leur forfait téléphonique en consommation de données, ils n’ont pas de corollaire environnemental.

La difficulté à quantifier l’impact environnemental des usages numériques entrave l’émergence d’un « numérique durable ».

La comparaison des coûts énergétiques entre le numérique et des usages plus palpables semble nécessaire pour faire prendre conscience de l’impact environnemental du numérique. Mais, la construction d’un baromètre écologique se heurte à la difficulté de quantifier l’impact environnemental des usages numériques. C’est notamment ce qui a conduit l’Etat à les neutraliser dans son budget vert annexé au projet de loi de finances pour 2021.

Toutefois, si cette quantification est difficile, elle n’est pas impossible et de nombreuses données comparatives existent aujourd’hui. Ainsi, un aller-retour Paris-New York consomme autant de carbone que l’utilisation d’un smartphone pendant 50 ans. L’impact carbone du visionnage d’un film de 2h en streaming est équivalent à celui d’un véhicule électrique qui roule pendant 600m. Un mail sauvegardé dans le cloud a une empreinte carbone équivalente à une ampoule de 24Watts allumée durant une journée. En effet, chaque mail conservé continue de consommer A cet égard, le « numérique dormant » constitue une source de pollution importante.

Cependant, ces indicateurs ne font pas consensus, rendant difficile la mise en place d’une typologie des usages numériques en fonction de leur impact environnemental. Il serait en effet intéressant de construire une typologie, sur le modèle de celle qui existe en agriculture, distinguant le numérique écologique qui intègre les meilleurs usages, le numérique raisonné qui correspond à des comportements vertueux sans être optimaux - tant à l’échelle des individus que de l’Etat lui-même - et le numérique consommateur de ressources qui qualifie des comportements hyper-consommateurs.

Toutefois, il semble que les transitions numérique et écologique s’influencent l’une l’autre, tant de manière positive que négative

Les transitions écologique et numérique sont complémentaires et s’influencent l’une l’autre

Les conséquences des technologies de l’information sur l’environnement ne sont pas nécessairement négatives, mais multiples et complexes. Certaines applications de ces technologies, comme l’intelligence artificielle (IA), visent à optimiser la consommation d’énergie ou de ressources, contribuant à réduire les conséquences des usages numériques et technologiques sur l’environnement. A cet égard, elles peuvent apporter des solutions au changement climatique.

Au-delà de l’IA, l’internet des objets (IoT) est au coeur de la transformation numérique et pourrait avoir des impacts positifs sur l’environnement. En effet, les objets connectés peuvent apporter des solutions au changement climatique, notamment en matière de domotique et de gestion à distance de la consommation en électricité des foyers et des entreprises. Ils peuvent également oeuvrer à une gestion intelligente des flux (électricité, eau, etc.) contribuant ainsi à réduire les effets de l’activité humaine sur l’environnement.

Cependant, les nouvelles technologies ont une empreinte écologique directe et indirecte, rendant transitions numérique et écologique de prime abord incompatibles

Le numérique a par nature un impact sur l’environnement, non seulement en termes de consommation énergétique mais également de consommation de métaux et terres rares, d’obsolescence programmée ou encore d’innovations aux besoins énergétiques toujours croissants.

Une transition numérique non-maîtrisée pourrait s’accompagner d’une explosion de la consommation énergétique mondiale ainsi qu’une exploitation non soutenable des matières premières rares indispensables à la fabrication des équipements numériques. En effet, selon les projections les plus alarmistes, le numérique pourrait consommer jusqu’à 60% de l’énergie mondiale d’ici 10 ans. Au-delà de la consommation énergétique des datacenters et de réseaux télécoms, les technologies disruptives comme la blockchain ou encore l’IoT grèvent l’impact environnemental du numérique. A titre d’exemple, la consommation énergétique du protocole Bitcoin serait équivalente à celle de l’Irlande. Ces technologies de rupture semblent donc peu compatibles avec les objectifs de la transition écologique.

L’impact environnemental du numérique s’apprécie également à l’aune de la durée de vie des équipements numériques, dans un contexte d’obsolescence programmée industrialisée. Ainsi, les français changent en moyenne tous les 18 mois de téléphone portable. Or, la production des équipements numériques représente la part la plus importante de la consommation énergétique de ce dernier : 45% de l’impact énergétique du numérique se situe en phase de production des équipements. Cependant, les acteurs du numérique ont longtemps cherché à limiter l’impact environnemental des technologies en optimisant l’efficacité énergétique des réseaux télécoms et des datacenters, plutôt que la durabilité des terminaux. Cela appelle donc à une réflexion autour de l’obsolescence dans le numérique, et de l’électronique durable.

La sensibilisation, la formation et la recherche sont la pierre angulaire d’un numérique plus raisonné

La sensibilisation de la population au travers de la promotion d’une hygiène environnementale est essentielle afin de faire prendre conscience de l’impact réel des usages numériques sur l’environnement

Face au manque de conscience des externalités négatives du numérique sur l’environnement, il convient de poursuivre un effort de pédagogie et de sensibilisation. A cet égard, l’éducation nationale joue un rôle primordial en ce qu’elle a la charge de former les élèves à « un usage raisonnable du numérique » selon les termes réglementaires.

Afin de limiter les conséquences environnementales des usages numériques, une solution pourrait consister à sensibiliser à l’hygiène en matière d’usage des données. De nombreux usages numériques quotidiens sont bien moins écologiques que leurs équivalents physiques. Or, le numérique est actuellement dans une phase de développement exponentiel et la question de son usage raisonné n’est pas encore au coeur des débats. Dès lors, sensibiliser à une réelle hygiène d’utilisation des données aurait des effets positifs.

Techniquement, la conception des équipements numériques et des algorithmes devrait intégrer des considérations environnementales afin de favoriser un numérique raisonné et éviter les risques de surperformance

La formation et la sensibilisation des personnes aux enjeux environnementaux du numériques ne sont pas suffisantes dans un contexte d’urgence climatique. Il s’agit également d’interroger la pertinence du progrès au regard de la balance coût environnemental et opportunités sociales et économiques. Dès lors, la surperformance de terminaux contribue à exercer une pression environnementale qui n’est pas toujours justifiée au regard des usages qui en sont faits. Une utilisation raisonnée du numérique et des données, adaptées aux usages et aux besoins, semble donc devoir être privilégiée.

De plus, l’éco-conception des algorithmes permettrait de faire de l’optimisation de la puissance de calcul un critère primordial du développement des algorithmes. En effet, l’impact environnemental du numérique dépend également des architectures algorithmiques utilisées. Le coût énergétique du dispositif intégrant un code informatique dépend de la complexité de l’algorithme, c’est-à-dire du nombre d’opérations que ce dernier réalise pour accomplir sa tâche. Dès lors, l’optimisation de la puissance de calcul devrait être un critère primordial dans la conception d’un algorithme. Ces considérations ont été prises en compte par l’INRIA dans un rapport publié fin 2019.

L’intégration de ces questions environnementales dans le développement algorithmique devrait irriguer la formation des futurs ingénieurs et entrepreneurs, à l’instar du projet académique porté par Télécom SudParis. L’enjeu est de former les futurs ingénieurs à la transition numérique mais aussi au développement durable et à la responsabilité sociétale. Dans cet objectif, Télécom SudParis a lancé un projet commun avec l’IMT business school afin de sensibiliser les ingénieurs et les managers aux enjeux liés aux transitions énergétique, écologique et numérique. De plus, Télécom SudParis s’engage dans l’accompagnement des territoires dans la réduction de leurs impacts environnementaux et sociaux. Cet engagement s’est d’abord illustré dans la transformation du site d’Evry de l’Ecole. En effet, le campus construit dans les années 1980 présente une empreinte carbone importante. Investie d’une responsabilité sociétale, l’Ecole développe l’esprit d’innovation et d’entrepreneuriat chez ses étudiants afin de contribuer à un modèle économique et social soutenable, respectueux de l’environnement.

Enfin, le numérique peut également constituer un levier de la transition écologique à privilégier, notamment dans le domaine de la recherche

L’orientation de la recherche vers les enjeux écologiques pourrait être une solution pour limiter l’impact environnemental du numérique. A cet égard, la démarche « Labo 1.5 » est éloquente. Elle permet à tout laboratoire de réaliser son bilan carbone sur l’ensemble de ses projets et activités. Plus encore, l’implication des chercheurs eux-mêmes dans ces groupes de réflexion est nécessaire car ils forment les futurs ingénieurs et développeurs de produits. A cet effet, ils ont une responsabilité particulière.

De plus, les Etats et les entreprises ont une responsabilité à favoriser une transition numérique compatible avec la transition écologique et les enjeux de sécurité

L’Etat dispose de différents leviers pour favoriser une transition numérique raisonnée et sécurisée

La plupart des comportements numériques peu vertueux en matière environnementale résultent d’un déficit d’information des utilisateurs et d’objectifs de politiques publiques dans le sens d’un numérique plus durable. Afin de faire prendre conscience de l’impact environnemental du numérique, l’action publique pourrait se fonder sur deux leviers : le levier juridique et le levier fiscal. Toutefois, une régulation par le droit et par les coûts peut se heurter au cadre juridique déjà complexe et lourd et ainsi manquer son objectif d’incitation aux changements des comportements. Par ailleurs, les solutions ne résident pas seulement dans le changement des comportements individuels, mais doivent également s’inscrire dans les objectifs politiques nationaux, européens et internationaux.

S’interroger sur la manière de renverser le statu quo revient à interroger le modèle économique sous-jacent pour favoriser un numérique plus durable. En effet, l’apparente gratuité du numérique favorise les comportements prédateurs sur les marchés. Un moyen de tendre vers un usage plus raisonné du numérique pourrait résider dans le fait d’afficher clairement le coût de chaque usage numérique et ainsi faire prendre conscience aux individus de leur impact environnemental réel.

De plus, l’instauration d’une tarification de certains services numériques pourrait contribuer à réduire la tension entre l’accès au numérique et la logique de prédation, qui est le corollaire de la gratuité. Cette tarification pourrait être construite sur le modèle de celle de l’eau. Cette dernière se compose d’un coût initial faible : les premiers mètre cubes d’eau sont bon marché afin que cette ressource de première nécessité soit accessible à toutes et tous. Puis, passé un certain seuil, le coût marginal du mètre cube d’eau supplémentaire est de plus en plus cher, afin de favoriser une consommation raisonnée de l’eau.

Par ailleurs, en termes de souveraineté et de cybersécurité, la protection de l’environnement ne doit pas se faire au détriment de la protection des systèmes d’information et des données. Un des enjeux majeurs est de trouver le bon équilibre entre objectifs environnementaux et sécurité des échanges d’informations, afin que les contraintes de cybersécurité n’introduisent pas des surcoûts excessifs. Si la lutte contre le changement climatique doit être affirmée, l’Etat doit toutefois s’assurer qu’elle soit conciliée avec les nécessités de cybersécurité, dont les effets sur l’environnement ne sont pas neutres. Le cloud souverain est à cet égard illustratif. Les contraintes en matière de cybersécurité des fichiers partagés et de souveraineté des infrastructures numériques contribuent à accroitre l’impact environnemental des données, grevant les objectifs écologiques. Ainsi, développer un cloud souverain implique la mise en place de contraintes géographiques en termes de localisation des serveurs dans des zones peu pertinentes au regard du climat qui y règne. En effet, certaines régions géographiques, notamment où le climat est plus froid, semblent naturellement davantage adaptées à la localisation de datacenters afin d’optimiser les coûts environnementaux de réfrigération. Il convient donc d’optimiser le coût environnemental du numérique en choisissant des solutions de cybersécurité adaptées aux usages et aux données, sans chercher à atteindre une surprotection inutile et coûteuse.

Les entreprises, pas seulement du secteur numérique, ont elles aussi une responsabilité dans la promotion d’une numérique durable

Au niveau des entreprises du numérique, deux solutions distinctes existent, portant respectivement sur la consommation et la compensation, pour limiter les externalités négatives des usages numériques. Certaines, à l’instar de Google, cherchent à réduire la consommation énergétique liée aux activités numériques. D’autres, à l’instar d’Amazon, s’appuient davantage sur une stratégie de compensation des pollutions résultant de leur activité, en plantant des forêts par exemple.

Plus généralement, l’ensemble des entreprises joue également un rôle dans l’avènement d’un numérique au service du développement durable. Ces dernières manifestent un intérêt croissant pour les enjeux écologiques, sous l’effet d’un double levier coercitif et volontaire. D’une part, les entreprises sont contraintes à être écologiquement plus vertueuses sous l’effet d’une régulation plus importante des Etats en matière environnementale et d’une pression sociétale plus forte. D’autre part, les entreprises tendent à développer leurs pratiques en matière responsabilité sociale des entreprises (RSE) dans le sens d’une « tech for good ».

Enfin, il relève de la responsabilité sociale des entreprises de lutter contre la surperformance afin que l’impact environnemental de leur offre soit adapté aux besoins de l’utilisateur. Dans le cadre d’un développement raisonné du numérique, il convient d’adapter les modes de fonctionnement des dispositifs numériques aux besoins de l’utilisateur, afin d’éviter les risques de surperformance. Aujourd’hui, des services comme Netflix adaptent automatiquement la qualité de la vidéo, non pas aux caractéristiques du terminal de l’utilisateur mais au débit disponible sur le réseau. Ainsi, la vidéo sera diffusée en haute définition (HD) si le réseau disponible est suffisant, et cela même si l’écran sur lequel l’utilisateur regarde la vidéo n’est pas HD. En conséquence, l’utilisateur accroit inutilement l’impact de son usage numérique sur l’environnement.