5 septembre 2024
Temps de lecture : 9 minutes
L’IA et l’environnement : une arme à double tranchant
- Les changements climatiques, provoqués par les émissions de gaz à effet de serre (GES) d’origine humaine, entraînent entre autres, des conditions météorologiques extrêmes, l’insécurité alimentaire, la perte de la biodiversité, la diminution du nombre de régions habitables.
- L’intelligence artificielle (IA) révolutionne les économies et les sociétés mondiales à un rythme sans précédent, et certaines applications peuvent contribuer à trouver des solutions au changement climatique, à la perte de la biodiversité, etc.
L’IA au service de l’environnement – exemples d’applications
- Les applications prédictives de l’IA peuvent contribuer à réduire les émissions de GES dans les bâtiments en passant automatiquement à des sources d’énergie plus propres lorsqu’elles sont disponibles.
- Les systèmes de surveillance assistés par l’IA aident les communautés autochtones et les autorités à protéger les terres en détectant et en signalant la pêche ou l’exploitation forestière illégales.
- Les outils de diagnostic par l’IA peuvent identifier les maladies des plantes à un stade précoce et permettre une application plus précise des pesticides, réduisant ainsi la charge chimique globale.
Cependant, si elle n’est pas contrôlée, l’IA peut également avoir un impact négatif sur notre environnement.
Selon les prévisions, la demande de services d’IA augmentera de 30 à 40 % par an au cours des 5 à 10 prochaines années, il est donc essentiel de poser la question :
- Quels sont les dangers de la croissance galopante de l’IA pour notre environnement ?
- Que peut-on faire pour atténuer ces dangers et atteindre nos objectifs en matière de climat et de durabilité à l’ère numérique ?
Impacts directs de l’IA sur l’environnement
Les voies directes comprennent : la production (construction et assemblage des composants physiques et de l’infrastructure), les opérations (entrainement et déploiement de l’IA) et la fin de vie des ressources informatiques (élimination des déchets, recyclage). Toutefois, il existe peu d’informations sur ces filières.*
Consommation d’énergie et émissions de gaz à effet de serre (GES)
- Le développement et l’entraînement de certains algorithmes d’IA de pointe (tels que les grands modèles de langage qui utilisent des réseaux neuronaux profonds) nécessitent des centres de données à forte consommation d’énergie. Ces centres contribuent à 1 % des émissions de GES dans le secteur de l’énergie et utilisent jusqu’à 1,3 % de l’électricité mondiale. L’entraînement d’un seul modèle, comme ChatGPT, peut avoir près de 5 fois plus d’émissions qu’une voiture, y compris la consommation de carburant, tout au long de sa durée de vie.
- L’IA générative (modèles qui génèrent des images et du texte) a une grande empreinte. Par exemple, les émissions de dioxyde de carbone produites par la génération de 1 000 images peuvent être équivalentes aux émissions produites par la conduite d’une voiture à essence sur une distance de 4,1 miles.
- Dans ses phases de déploiement, l’IA générative peut consommer jusqu’à 30 fois plus d’énergie que les modèles d’IA développés pour une tâche spécifique. Bien que la génération de textes soit moins gourmande en énergie, elle consomme 4 à 5 fois plus d’énergie pour une recherche que pour une recherche traditionnelle sur le web.
- Actuellement, l’empreinte globale du secteur des TIC est relativement faible (~1,4 % des émissions mondiales de GES), mais les chercheurs estiment qu’en 2027, la consommation d’énergie de l’IA sera 10 fois supérieure à ce qu’elle était en 2023. Si les énergies renouvelables peuvent contribuer à réduire ces émissions, la demande d’énergie ne diminue pas pour autant. Est-il préférable d’utiliser les énergies renouvelables pour chauffer une maison ou pour alimenter un centre de données ?
Consommation d’eau
- Les centres de données à forte consommation d’énergie utilisés pour alimenter l’IA génèrent une grande quantité de chaleur, nécessitant un refroidissement constant à l’aide d’eau douce. À la fin de ce processus de refroidissement, l’eau est considérablement contaminée par des liquides de refroidissement chimiques et des métaux lourds, et elle est rejetée.
- Les centres de données soutenant le GPT-4 dans l’Iowa auraient consommé jusqu’à 6 % de l’eau du district au cours du dernier mois d’entraînement du modèle d’IA.
Extraction des matières premières
- La demande de matériaux à base de terres rares, tels que le lithium, le cobalt et le zinc, nécessaires à la construction des équipements spécialisés requis pour le développement de l’IA, est en augmentation.
- L’extraction de ces minéraux de terres rares a été associée à de graves conséquences négatives, telles que la déforestation, l’érosion des sols, la contamination des eaux souterraines et la perte de biodiversité, ainsi qu’à des impacts sociaux tels que la violation des droits de l’homme et l’instabilité politique, en particulier dans les régions vulnérables.
Déchets électroniques
- En 2022, 62 milliards de kg de déchets électroniques (déchets d’équipements électriques et électroniques) ont été produits dans le monde (un nouveau record). Seuls 22 % de cette quantité ont été recyclés.
- Les déchets électroniques peuvent avoir un impact sur les communautés de multiples façons, notamment par les émissions de plomb et de mercure et les fuites de plastique dans les écosystèmes. À l’heure actuelle, seuls 42 % des pays ont mis en place des politiques visant à réglementer les déchets électroniques, et ils sont encore moins nombreux à s’être fixé des objectifs en matière de collecte.
Alors, que pouvons-nous faire pour atténuer ces dangers ?
Meilleures pratiques pour réduire les impacts directs de l’IA sur l’environnement
L’IA est-elle toujours la solution ?
- Explorer les alternatives à l’IA – utiliser l’IA dans des cas d’utilisation spécifiques où il n’existe pas d’alternatives ou opter pour une prise de décision humaine et éviter d’utiliser des outils d’IA générative pour des tâches simples telles qu’une recherche conventionnelle sur le web.
- Effectuer une analyse coûts-avantages pour déterminer si le coût environnemental de l’application de l’IA l’emporte sur les avantages environnementaux obtenus (voir ici pour quelques critères).
Accroître la transparence des données
- Les fabricants de matériel informatique devraient fournir des détails sur l’impact environnemental de leur processus d’assemblage, y compris les émissions de carbone, l’utilisation de l’eau et les matériaux à base de terres rares utilisés, afin d’accroître la transparence de la chaîne d’approvisionnement de l’IA.
- Les informaticiens et les chercheurs doivent divulguer, dans la mesure du possible, les ressources utilisées pour l’entraînement et le déploiement des modèles d’IA (par exemple, le temps, les émissions de carbone) afin de mieux permettre les comparaisons entre les modèles.
- Séparer les émissions de l’IA des autres émissions des TIC, par exemple les centres de données dédiés à l’entraînement de l’IA, afin d’avoir accès à des données plus précises sur l’empreinte carbone de l’IA.
Intégrer la circularité dans la mesure du possible dans la chaîne d’approvisionnement de l’IA
- Réutiliser l’eau consommée dans les centres de données (par exemple, filtrer l’eau et l’utiliser à nouveau pour refroidir les serveurs) et utiliser d’autres sources que l’eau potable (par exemple, les eaux usées traitées).
- Démanteler, récupérer et recycler les matériaux des processeurs et des vieilles batteries au lithium dans les centres de données ou à leur proximité, afin de contribuer à la création d’un circuit fermé sur le site, tout en réduisant les émissions dues au transport.
- Viser à utiliser au moins 50 % de matériaux recyclés/réutilisés lors du remplacement de pièces ou de la construction de futurs centres de données afin de réduire les déchets électroniques.
- Utiliser des énergies propres et à faible intensité technologiques pour alimenter les centres de données en électricité.
*De nombreux facteurs compliquent la capacité à contrôler et à rendre compte avec précision de l’empreinte totale de l’IA, notamment les suivants :
- Manque de données environnementales sur les processus de fabrication du matériel informatique.
- Le chevauchement avec les ressources informatiques générales (non liées à l’IA).
- L’IA ne se limite pas à une application ou à un secteur.
Impacts indirects de l’IA sur l’environnement
L’utilisation d’applications d’IA peut également nuire à l’environnement par des voies indirectes. L’IA peut alimenter des transformations socio-économiques dont les effets sont plus difficiles à anticiper, à mesurer et à surveiller, et donc moins bien compris.
Effets de rebond et augmentation de la consommation
- Les gains d’efficacité apportés par l’IA réduisent les coûts de production des biens et des services. Bien qu’il puisse en résulter des effets positifs au niveau des produits individuels, ces avantages peuvent être annulés par l’augmentation globale de la demande pour le produit.
Innovation dans les industries polluantes
- Les progrès de l’IA peuvent aider à identifier de nouveaux sites d’extraction pour les industries à forte intensité de carbone telles que les combustibles fossiles, ce qui aggrave la dégradation de l’environnement et alimente les émissions de gaz à effet de serre.
Incertitude générale concernant les effets de l’IA
- Compte tenu de sa nature transversale, il est extrêmement difficile de cartographier le nombre croissant de voies indirectes par lesquelles l’IA influe sur notre environnement. Cette incertitude est inquiétante, car on craint de plus en plus que les risques indirects de l’IA ne l’emportent sur les effets directs.
Meilleures pratiques en matière d’impacts indirects
- Encourager les décideurs politiques à adopter un principe de précaution et à concevoir des politiques qui reconnaissent, anticipent et limitent les impacts négatifs indirects de l’IA.
- Les décideurs politiques, les jeunes, les innovateurs technologiques, la société civile et les chercheurs devraient être davantage sensibilisés aux impacts environnementaux de l’IA afin de contribuer au développement d’outils d’IA axés sur les valeurs environnementales et sociales.
- Améliorer l’accès aux programmes de formation sur la durabilité numérique environnementale, par exemple, une certification obligatoire sur la durabilité numérique pour les professionnels du secteur des TIC et les PDG et autres personnes occupant des postes de direction dans des entreprises d’IA à fort enjeu.
- Cartographie et quantification des scénarios : Les chercheurs (et les modélisateurs du climat) appellent à une meilleure compréhension de l’impact que l’IA peut avoir sur les objectifs climatiques dans différents contextes socio-économiques et politiques, en proposant quelques points de départ.
Points clés à retenir
- Établir des réglementations nationales en matière d’IA qui tiennent compte des risques environnementaux et sociétaux et contribuent à régir l’utilisation actuelle et future de l’IA.
- Sensibiliser le public aux impacts de l’IA sur l’environnement.
- Utiliser l’IA comme un outil de précision plutôt que comme une solution miracle à tous les problèmes.
- Limiter l’application à grande échelle de l’IA, en particulier de l’IA générative, lorsqu’il existe des solutions moins gourmandes en énergie.
La Durabilité à l’Ère Numérique (DEN) est un groupe de réflexion de l’Université Concordia qui favorise les possibilités d’innovation et de collaboration à la convergence de la science de la durabilité et des transformations numériques. DEN est l’hôte de Future Earth Canada. Visitez-nous à https://sustainabilitydigitalage.org/fr.
Pour plus d’informations et d’expertise sur la durabilité numérique, contactez-nous à l’adresse suivante : communications@sustainabilitydigitalage.org
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