Poids écologique du numérique
p. 295-302
Texte intégral
1Qu’est-ce que « le numérique » ? Une technique fondée sur la production, le stockage et la transmission d’informations par l’intermédiaire de différences produites à l’échelle électronique. Les machines numériques sont utilisées pour commander les mécanismes les plus divers, du bras d’un robot à l’activation de pixels sur un écran. Elles reposent sur l’usage de l’électricité et des matériaux semi-conducteurs. Les implications écologiques de leur emploi sont liées à ces caractéristiques, directes (fabrication et usage des machines), indirectes (changements induits par leur adoption dans les autres secteurs) et systémiques (évolutions de la structure sociale et des modes de vie). La machine numérique est une innovation de rupture (Christensen, 1998), produisant, à l’instar de la machine à vapeur ou de l’électricité, des transformations importantes dans tous les autres secteurs, ce qui justifie de parler de vague technologique ou de révolution industrielle (Schumpeter, 1935 ; Castells, 1998).
2Le poids écologique du numérique a longtemps constitué l’un de ses principaux angles morts. Comment peut-on l’estimer aujourd’hui ? Le premier ordinateur, l’Eniac, pesait 30 tonnes et consommait 150 kW, l’équivalent de cinquante foyers actuels. Le plus puissant ordinateur du monde en 2020, l’IBM Summit, absorbe 13 MW, cent fois plus. Entre l’Eniac de 1945 et le Summit de 2019, la consommation du numérique prise dans son ensemble a bondi pour s’élever aujourd’hui à environ 10 % de l’électricité mondiale. Celle-ci étant largement issue des combustibles fossiles, le numérique est également à l’origine de 4 % des émissions de gaz à effet de serre (Shift, 2018).
3Les machines ont effectivement proliféré : on compte aujourd’hui autour de 4,4 milliards de smartphones et 500 millions d’ordinateurs personnels en service, pour ne dénombrer que ces objets connus de tous ; les objets connectés seraient déjà 6 milliards (Gartner, 2020). C’est le secteur qui connaît la plus forte progression, du point de vue de la consommation (près de 10 % par an), en totale contradiction avec les objectifs de transition écologique et de réduction des gaz à effet de serre affichés par les États. Dans le détail, une large part des consommations dérive de la fabrication du matériel : autour de 40 %. Mais tout dépend de la durée de vie du matériel, souvent changé avant usure complète, ce qui accroît proportionnellement cette part de la fabrication. Le reste se répartit à peu près à égalité entre les consommations des terminaux et celle des infrastructures (serveurs et réseaux de transmission).
4À ces consommations énergétiques s’ajoute l’empreinte matérielle. Le numérique peut être caractérisé par la très grande diversité des matériaux qu’il mobilise. Un rapport du PNUE déjà ancien en dénombre trente-six (Unep, 2013). Les métaux représentent 44 % du poids, devant les plastiques, la batterie et le verre (écran) (Drezet, 2014)19. Le numérique consomme 21 % de l’argent mondial (contacts), 42 % du cuivre (principalement pour les câbles), 44 % de l’étain (soudures), 50 % de l’indium (écrans LCD, soudures sans plomb), 48 % du gallium (LED et opto-électronique, CD), 15 % du germanium (wifi), 20 % du lithium (batteries), 5 % du nickel (batteries), 9 % de l’or (contacts), 6 % du platine (disques durs, fibre optique), 17 % du palladium (condensateurs), 4 % du silicium mondial (puces électroniques), 66 % du tantale (condensateurs, écrans à cristaux liquides) et 18 % des terres rares ou lanthanides20 (aimants des disques durs, écrans LCD) (Berthoud, 2017, p. 72-75) – considérant toutefois que le cuivre serait entièrement au service du numérique, ce qui est le périmètre le plus large. Et ce n’est que la consommation de matériaux raffinés : sur la base d’un facteur 40 entre le volume total de matière déplacée et la part contenue dans le produit final (Shift, 2018, p. 31), le fonctionnement actuel du numérique implique de déplacer autour de 2 milliards de tonnes de matière, soit 4 % du flux global total extrait du sol. C’est donc une industrie extractiviste de première ampleur.
5Et ce ne sont là que les effets directs. Après un long débat, symbolisé par le « paradoxe de Solow » (absence de lien entre l’accumulation d’ordinateurs et les gains de productivité) (Solow, 1987, p. 36), un consensus règne aujourd’hui sur les effets positifs du numérique sur la croissance économique et la compétitivité (Toader, 2018). Et la croissance du PIB est partout fortement corrélée à l’empreinte écologique (Parrique, 2019). Pascal Lamy, l’ancien directeur de l’Organisation mondiale du commerce, évoquait Internet et donc le numérique comme l’une des deux innovations ayant rendu possible la mondialisation économique, avec le container (Lamy, 2011).
6Les transformations de système sont plus complexes encore à évaluer : plate-formisation, réseaux sociaux, numérisation des médias, etc. Mais l’empreinte écologique des pays développés n’a cessé de croître. Si, comme le suggère le rapport de la CNUCED (2019), la part numérique de l’économie représente entre 5 et 15 % de l’économie mondiale, alors elle induit le flux de matière et d’énergie qui correspond ; cela, sachant que cette part entraîne le reste de l’économie mondiale.
7 Comment cette trajectoire a-t-elle pu passer inaperçue, pour rester l’un des principaux angles morts de nos perspectives dominantes sur le numérique ? Risquons quelques explications. Un premier facteur tient aux gains en efficacité énergétique, qui ont été époustouflants et ont peut-être entretenu l’illusion qu’ils dureraient toujours. L’Eniac n’effectuait que 0,03 opération par watt, alors que le Summit en réalise 15 milliards. De tels progrès ont laissé penser à une « loi » analogue à la « loi de Moore », qui anticipe un doublement du nombre de processeurs par unité de mesure, du fait de leur miniaturisation rapide (Moore, 1975, p. 11-13) ; ainsi a-t-on brièvement évoqué une « loi de Koomey » (2011). Pourtant Rolf Landauer mettait en évidence dès 1961 l’existence d’une limite absolue (Landauer, 1961), en physique théorique, et nous nous en approchons rapidement. Focaliser sur l’efficacité énergétique croissante fait aussi oublier que son but premier n’est pas la réduction globale de la consommation mais un usage accru du numérique, dans la mesure où une moindre consommation rend moins cher à l’usage, et permet un emploi « nomade », hors alimentation filaire.
8Un deuxième facteur est le périmètre de mesure retenu. Le cas de la France peut ainsi faire illusion : la part du numérique a baissé, passant de 14 % de la consommation électrique nationale en 2008 à 10 % aujourd’hui (Campana, 2019). Le problème serait-il réglé, comme le pense Negawatt ? Non. Le fait tient principalement à trois éléments : l’efficacité énergétique croissante, l’absence de fabrication des appareils numériques sur le territoire national et un chiffre statique qui ne prend pas en compte les dynamiques d’investissement massif, se comptant en centaines de milliards, dans le jeu vidéo, la voiture autonome, l’IA, les données massives et toutes sortes d’usages gourmands en données.
9Un troisième facteur est que le numérique paraît peu vorace, côté usager : la facture n’a pas explosé. C’est oublier que cette consommation supplémentaire a été permise par les gains en efficacité énergétique réalisés sur le gros électroménager (machine à laver, etc.). Un dernier facteur vient de ce que l’industrie a immédiatement contre-attaqué, cherchant à montrer que si le numérique consomme, il est aussi un moyen de première importance pour réduire l’empreinte écologique des modes de vie. L’économie des promesses et de l’attention ont donc été déterminantes, pour ne pas mettre en cause l’expansion numérique.
10Où ces tendances nous conduisent-elles ? Les gains en efficacité énergétique ralentissent, pour diverses raisons. L’une d’entre elles est mécanique : plus la gravure des processeurs est fine, moins la production d’information consomme, par opération ; mais la « loi de Moore » a pris fin, ou plus exactement a été fortement ralentie, quoique temporairement prolongée au prix d’un dopage croissant par toutes sortes de terres rares, ce qui alourdit la facture énergétique de la fabrication. Et la « barrière de Landauer » se rapproche. Une étude de l’industrie des semi-conducteurs estimait en 2015 qu’au rythme actuel de progression de la puissance de calcul, le numérique pourrait consommer la totalité de la production énergétique mondiale, d’ici 30 ou 40 ans (SIA/SRC, 2015). Ce sont certes des calculs de coin de table, mais ils indiquent les enjeux. À l’opposé, les réductions tant promises par l’industrie ne se sont pas produites. La Global e-Sustainability initiative évoquait des réductions d’émissions de gaz à effet de serre s’élevant jusqu’à dix fois l’empreinte du seul secteur numérique (GeSI, 2008 ; 2015). Or la courbe des émissions n’a pas baissé, et les travaux récents sur la question montrent que le numérique a plutôt facilité la croissance économique, entraînant avec elle la consommation d’énergie (Lange, 2020), car si un découplage illusoire entre les deux variables a pu être observé ponctuellement à l’échelle d’un territoire, c’est en négligeant les échanges aux frontières (Parrique, 2019).
11Une prospective fondée sur les projections d’investissement des industriels montre que les déploiements anticipés dans divers domaines, tels que la voiture autonome, la vidéo à haute définition (8K), l’Internet des objets, conduisent à une hausse potentiellement rapide de la demande d’énergie, et cela même en cas de maintien du rythme des gains en efficacité énergétique, ce qui est peu probable. L’étude publiée par le Shift Project, qui a été abondamment commentée sans être infirmée, anticipe ainsi un doublement de la consommation d’énergie d’ici 5 ans, toutes choses égales par ailleurs – et un quadruplement, si l’effort d’investissement et de consommation de numérique est couronné de succès et conjugué à un ralentissement des gains en efficacité énergétique (Shift, 2018).
12 Sur le plan matériel, le numérique représente un flux de l’ordre de 10 à 15 millions de tonnes de matériel (Baldé, 2017), soit mille fois le poids de la tour Eiffel. Les chiffres globaux de l’OCDE montrent que la trajectoire tendancielle, dans le monde, tous secteurs confondus, va vers un doublement de la consommation de matériaux d’ici 2060, passant de 89 Gt en 2011 à 167 (OECD, 2018). Elle avait déjà augmenté de 27 Gt en 1970 à 89 Gt en 2017. Ceci, alors que l’épuisement des gisements les plus denses conduit à se reporter sur d’autres qui demandent plus d’énergie pour obtenir la même quantité de métal. Par exemple, la demande d’énergie augmente de manière exponentielle, en deçà d’une concentration en cuivre de 0,5 % (Northey, 2014) — et les gisements actuels tournent autour de 0,6 %. Les trois caractéristiques distinctives du numérique, sur le plan de la matière sont donc l’importance des flux, la faible densité des ressources et la complexité des assemblages, qui sont aussi des mélanges posant des problèmes de tri lors du recyclage. En outre, ils sont peu substituables. Pour le Shift, les consommations principales, suivant les critères de criticité et de leur implication dans le numérique sont le gallium, l’indium, le tantale, le cuivre, le cobalt et le palladium (Shift, 2018, p. 31). Les projets d’expansion de l’économie numérique conduisent à augmenter les prélèvements : à l’horizon 2030, le Fraunhofer Institute (Marscheider-Weidemann, 2016) estime par exemple que la demande en lithium devrait être multipliée par 180 (quatre fois la consommation existante, soit cinq fois le rythme de croissance 1993-2013).
13Et au-delà du numérique ? À croire aux promesses des industriels ou à ne pas affronter l’enjeu, nous avons incontestablement laissé filer les émissions, et perdu 10 ans, alors que le Giec se montre chaque fois plus alarmant, dans ses rapports ; et alors que les chercheurs en écologie Will Steffen et Johan Rockstrom montrent que nous nous approchons d’un basculement global (tipping point) qui sera meurtrier (Steffen, 2018). La France pourrait ainsi connaître des pics de température dépassant les 54 °C, dès 2050, c’est-à-dire lorsque les jeunes qui ont 20 ans aujourd’hui n’auront que 50 ans. 54 °C, c’est la température maximale dans la Vallée de la Mort, aux États-Unis. On imagine sans peine l’état du reste du monde, lorsque l’Hexagone en sera là. Il n’y aura certainement plus de numérique ni aucune chaîne de valeur globale. L’économie se sera massivement relocalisée.
14À qui la faute ? Rien n’oblige les industriels et les États à investir ainsi, ni les consommateur·rices à acheter. Les études fournies par le Crédoc depuis la fin des années 1990 montrent que les consommateur·rices n’ont globalement pas été demandeur·ses de ces évolutions, qui ont donc en large partie relevé du technopush, d’un marché « de l’offre », c’est-à-dire de la création de besoins (Bigot, 2001 ; Bigot & Croutte, 2010 ; Crédoc, 2010). Le rapport Digital Economy and Society Index 2019 indique également que l’absence de besoin est un puissant « frein » à l’adoption des techniques ; il place toutefois sa confiance dans la généralisation du numérique pour « lever l’obstacle » (Desi, 2020). D’un côté des consommateur·rices atomisé·es à qui ne sont présentés que les aspects positifs des biens et des services ; de l’autre des acteur·rices organisé·es, avec de puissants relais d’opinion, et un « ciseau économique » composé d’une part de la nécessité de trouver un travail (et le recours au numérique assortit la promesse de relancer la croissance donc l’emploi) et de l’autre de suivre l’évolution de la « norme de consommation » pour continuer à vivre dignement (Boyer, 2002 ; Pasquier, 2018). En dépit de ce rapport de forces très inégal, 35 % des consommateur·rices estiment dès 2008 que le numérique est une menace pour l’environnement ; ils sont 44 % en 2019 (Crédoc, 2010, p. 198). Quel cadre leur est-elle et il offert pour faire entendre leur voix ? Quand donc cet angle mort gagnera-t-il en visibilité ?
Bibliographie
Références
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Notes de bas de page
Auteur
Professeur de philosophie, épistémologie et histoire des sciences et techniques à l’Institut Mines-Télécom. Il a publié entre autres Le numérique, une catastrophe écologique (2021), L’impératif de la sobriété numérique (2020), Décroissance, ici et maintenant (2017) et Nature et politique. Contribution à une anthropologie de la modernité et de la globalisation (2014).
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Le Sujet Digital
Claire Larsonneur, Arnauld Regnauld, Pierre Cassou-Noguès et al. (dir.) Stéphane Vanderhaeghe, Géraldine Bertres, Hélène Soldano et al. (trad.)
2015
Le Comportement des choses
Emanuele Quinz (dir.) Lise Thiollier, Gabriele Stera et Armelle Chrétien (trad.)
2021
Artistes-chercheur·es, chercheur·es-artistes
Performer les savoirs
Boudier Marion et Déchery Chloé (dir.)
2022
Architectures of memory
Jean-Marie Dallet et Bertrand Gervais (dir.) Armelle Chrétien et Joshua David Jordan (trad.)
2022
Angles morts du numérique ubiquitaire
Glossaire critique et amoureux
Yves Citton, Marie Lechner et Anthony Masure (dir.)
2023