Date de publication : 13 septembre 2022

Temps de lecture estimé :  24 min

Le cloud permet-il vraiment d’optimiser l’impact environnemental ?

Le développement durable est au cœur des stratégies des grandes entreprises. A cet égard, l’usage du cloud semble répondre au double impératif des défis environnementaux et de la performance économique. Une ombre au tableau affecte néanmoins cette volonté éco-responsable : l’usage croissant des technologies numériques

Notre dépendance au numérique est déterminante pour la résilience de nos organisations. Et cette dernière est devenu très tributaire du cloud depuis 2020, année de la pandémie. Les usages se sont multipliés comme le nombre des usagers.

Dans ce contexte, le cloud est pointé du doigt. Si ce dernier peut avoir des effets positifs, l’augmentation de la demande de bande passante, la croissance des données stockées et la demande accrue d’équipements pour utiliser les services sont aujourd’hui questionnées dans le cadre d’une approche numérique durable.

Bien qu’aujourd’hui, les data centers représentent une part relativement mineure des émissions de gaz à effet de serre, plusieurs études dressent un tout autre diagnostique pour le futur. A contrario, les leaders du cloud opposent une communication plus optimiste, le cloud serait la clé de voûte permettant l’optimisation de l’empreinte carbone.

Nous allons donc d’abord examiner quels sont les engagements pris par les grandes plateformes cloud pour lutter contre le changement climatique, les moyens mis en œuvre et la situation réelle au-delà des annonces. Nous verrons si oui ou non, le Cloud permet d’optimiser l’impact environnemental.

Ce qui se cache derrière l’utilisation quotidienne du numérique

Le numérique au quotidien

Il est indéniable que la technologie fait partie de presque tous les aspects de nos vies quotidiennes aujourd’hui.

Dans notre quotidien, le cloud, c’est Youtube, Uber, Netflix, Google Map, Gmail, Whatsapp, Snapchat, Tik Toc, Twitter, Uber, les plateformes de jeux en ligne, les plateformes de partage de données telles que des photos, des vidéos, la sauvegarde de vos données stockées sur les téléphones portables et les tablettes…

Dans nos univers professionnels c’est SalesForce, Microsoft Office, les applications de gestion de données et de Business Intelligence telles que Microsoft Power BI, et de plus en plus d’applications métier développées par les entreprises, etc.

Le cloud permet un accès inégalé à l’information et simplifie le partage de l’information avec d’autres organisations ou d’autres personnes.

Cependant, ces multiples usages qui nous délivrent de la pesanteur du temps et de l’espace constitue une véritable bombe à retardement. Le numérique contribue, on le sait, de plus en plus au réchauffement climatique.

Chiffres inquiétants de la consommation d’énergie par les technologies numériques

« Evolution 2013-2025 de la part du numérique dans les émissions de GES mondiales », page 15, The Shift Project, 2018

  • Le numérique, c’est 4,2 % de l’énergie primaire consommée par l’humanité[1]
  • Le numérique consomme 6% de l’électricité produite dans le monde[2] (plus de 1 500 TWh)
  • Si l’écosystème numérique était un pays, il représenterait environ 2 à 3 fois l’empreinte environnementale de la France,[3]
  • Le numérique émet 3,9% des gaz à effet de serre du monde[4]. C’est plus que le transport aérien civil. D’ici 2025, ce chiffre pourrait doubler.
  • La consommation électrique du web atteindrait en 2030, la totalité de la consommation d’énergie mondiale de 2008 tous secteurs confondus[5]
  • La consommation mondiale d’électricité des centres de données en 2020 était de 200-250 TWh[6]. C’est plus que la consommation nationale d’énergie d’un pays comme l’Iran[7]
  • La consommation d’énergie des centres de données passera d’environ 200 térawattheures (TWh) par an à près de 3 000 TWh/a en 2030[8].
  • En 2010, les centres de données d’informatique en nuage (cloud data centres) représentaient 10% de la consommation des centres de données[9]. Ce pourcentage est passé à 35% en 2018 et devrait atteindre 60% en 2025.

Aux vues de ces perspectives alarmantes où le réchauffement climatique perturbe le monde du vivant[10], rendre plus « vert » le numérique en réduisant son impact sur l’environnement n’est plus une option.

Ainsi, l’impact environnemental du cloud, entre autres, taraudent autant les leaders du cloud que ces usagers pour réduire leur empreinte carbone.

Plus question de faire le gros dos. Les acteurs du cloud affirment avoir pris le virage leur permettant d’atteindre la neutralité carbone.

Les 3 principales plateformes cloud s’engagent sur la voix de la neutralité carbone

La mesure de l’empreinte carbone des infrastructures cloud constitue un enjeu important pour les grands opérateurs. C’est par ailleurs devenu un argument concurrentiel qui va au-delà de la performance et des services proposés par les plateformes.

A cet égard, les trois géants du numérique, les hyperscalers[11] Amazon, Google et Microsoft ont mis en place des outils permettant de mesurer l’empreinte carbone des services cloud. Qu’en est-il de leurs engagements pris en termes d’atteinte de la neutralité carbone d’ici quelques années ?

Amazon le plus grand acheteur d’énergie renouvelable au monde en 2020

Amazon s’est engagé à atteindre la neutralité carbone en 2040.

Afin de réduire son empreinte carbone, le géant du commerce en ligne a effectué des investissements à grande échelle et à long terme[12]. Cela se traduit, entre autres, par la mise en œuvre de solutions de décarbonation et l’achat de grandes quantités d’énergies renouvelables.

En outre, Amazon a prévu d’alimenter ses Datacenter avec 100 % d’énergie renouvelable d’ici 2025.[13]

« Ces investissements dans le secteur des énergies renouvelables ont fait d’Amazon le principal acheteur institutionnel d’énergies renouvelables dans le monde en 2020, celles-ci représentant 65 % de l’énergie consommée par l’ensemble de ses activités, contre 42 % en 2019. »[14]

Evolution de l’empreinte Carbone d’Amazon de 2018 à 2020 – Source : Driving Carbon Out of Our Business

En 2021, AWS a rejoint les grands industriels européens opérant des datacenters pour créer le Climate Neutral Data Center Pact, un engagement de l’industrie à mener de manière proactive la transition vers une économie climatiquement neutre.

Ce pacte est une initiative d’autorégulation qui a été développée en coopération avec la Commission européenne. Il soutient à la fois le Green Deal européen, qui vise à faire de l’Europe le premier continent climatiquement neutre au monde d’ici 2050, et la stratégie européenne sur les données en rendant les centres de données de l’UE climatiquement neutres d’ici 2030.

Depuis Mars 2022, AWS a mis à disposition de ses clients l’application « Carbon Footprint Calculator », permettant de calculer l’empreinte carbone des services Cloud utilisés.

AWS Carbon footprint calculator – Source: Customer Carbon Footprint Tool

A travers ce portail, les clients pourront également visualiser l’impact sur l’empreinte carbone des futurs investissements réalisés par Amazon en matière de développement durable permettant d’aller à terme vers la neutralité carbone.

Microsoft s’engage à utiliser 100% d’énergies renouvelables en 2025

A l’instar d’Amazon, Microsoft investit depuis plus d’une décennie, pour réduire l’impact environnemental de ses infrastructures et s’est engagé à ce que ses Datacenter soient alimentés à 100 % par des sources d’énergie renouvelables d’ici 2025[15].

Depuis 2020, Microsoft a mis à disposition de ses clients Azure l’application  Sustainability Calculator  qui synthétise dans un tableau de bord les informations sur les émissions carbone associées à leurs services Azure.

Microsoft Sustainability Calculator – Source: Microsoft Sustainability Calculator helps enterprises analyze the carbon emissions of their IT infrastructure

Grâce à ce portail, les clients de Microsoft ont la possibilité d’avoir un suivi des émissions directes de carbones générées par les services cloud qu’ils utilisent.

En compléments des émissions directes relevant des scopes 1 et 2, Microsoft travaille sur une méthodologie permettant également d’évaluer les émissions indirectes relevant du scope 3.

Celle-ci figure dans le document A new approach for Scope 3 emissions transparency[16] publié en 2021. Jouant la carte de la transparence, Microsoft présentait ses mesures et calculs de l’empreinte carbone de ses infrastructures.

Emissions carbones directes et indirectes par scope – Source : A new approach for Scope 3 emissions transparency

Google Cloud annonce avoir déjà atteint la neutralité Carbone

La plateforme Google Cloud prétend avoir déjà atteint la neutralité Carbone depuis 2007 en achetant des crédits carbone permettant de compenser ses émissions.

« Le soutien que nous vouons aux énergies propres est indissociable de nos efforts pour réduire notre empreinte carbone. Un fonctionnement plus efficace, associé à l’achat d’énergies renouvelables et de crédits carbone de haute qualité nous permet d’afficher une empreinte carbone neutre depuis 2007. » [17]

Des centres de données plus intelligents et plus efficaces.

Par ailleurs Google s’est engagé à alimenter tous ses centres de données en énergie décarbonée 24h/24 et 7j/7 d’ici 2030.

Selon google, « ses centres de données sont deux fois moins gourmands en énergie qu’un centre de données d’entreprise classique, et fournit une puissance de calcul six fois plus importante qu’il y a cinq ans, tout en consommant la même puissance électrique. »[18]

En compléments de ses initiatives pour utiliser toujours plus d’énergies renouvelables, Google travaille à optimiser ses centres de données pour, à puissance de calcul constante, consommer moins d’énergie et améliorer l’indice PUE (Power Usage Effectiveness[19]) permettant de mesurer l’efficacité énergétique.

Le PUE est calculé en divisant le total de l’énergie consommée par le datacenter par le total de l’énergie utilisée par les équipements informatiques (serveur, stockage, réseau). En moyenne les datacenters classiques affichent un PUE d’environ 1,7 ce qui signifie que pour 1 Watt consommé par l’informatique, il en faut 1,7 Watt à l’entrée du datacenter.

Actuellement, les datacenters de Google ont un PUE inférieur à 1,10.

Evolution du PUE des datacenters Google – Source : Performances d’efficacité énergétique des centres de données Google

Google a également mis en place la suite d’outils Carbon Sense[20] afin de permettre à ses clients de pouvoir mesurer l’empreinte carbone liée aux infrastructures et services cloud utilisés. La suite Carbon Sense rassemble les fonctionnalités de plusieurs produits Google Cloud, comme Active Assist et Empreinte carbone.

Google Cloud Carbon footprint calculator

Dans la session Reducing application carbon emissions, Google présente ses initiatives en termes de développement durable sa méthodologie pour la mesure et le calcul de l’empreinte carbone et son outil permettant à ses clients d’évaluer les émissions de CO2 liées à l’usage des services cloud.

Les chiffres consolidés publiés par google sont détaillés dans le rapport Google Environnemental Report 2021.

Comment mesurer l’empreinte carbone d’une plateforme cloud ?

Quelles sont les méthodologies ?

Les méthodologies décrivent comment gérer, déclarer et vérifier les émissions et les absorptions de gaz à effet de serre pour une organisation. Fondamentalement, elles aident à inventorier toutes les activités requises et à estimer leur impact.

Les trois principales méthodologies actuellement utilisées sont: [21]

  • ISO 14064 est la norme internationale et une référence en matière de reporting des émissions de gaz à effet de serre (GES). Elle a été créée pour standardiser les pratiques et certifier les résultats. Elle peut s’appuyer sur les méthodologies comptables ci-dessous.
  • Le Bilan Carbone est la méthodologie comptable française, conforme à la norme ISO 14064. Cette méthodologie a été créée par l’Agence française pour la transition écologique (ADEME).
  • Le Greenhouse Gas[22] Protocol (GHG) est la principale autorité mondiale de normalisation en matière de comptabilisation des gaz à effet de serre. Le GHG Protocol travaille avec les ONG et les gouvernements pour construire une méthodologie de comptabilisation des GES crédible et efficace.

Scope 1, 2, 3 : les périmètres d’un bilan carbone

Les émissions effectuées par une organisation dans le cadre de son activité incluant également les émissions aval et amont de ses fournisseurs et de ses clients ont été classifiés en catégories ou scope. Les principales normes et méthodes internationales définissent trois catégories d’émissions correspondant aux scopes 1, 2 et 3.

Les comptabilisation des émissions selon ces périmètres permet d’identifier et de classifier les sources d’émissions.

Comme l’indique le Greenhouse Gas (GHG) Protocol, « L’élaboration d’un inventaire complet des émissions de gaz à effet de serre – comprenant les émissions des scopes 1, 2 et 3 – permet aux entreprises de comprendre l’ensemble des émissions de leur chaîne de valeur et de concentrer leurs efforts sur les meilleures possibilités de réduction. »

Panorama des périmètres définis par le protocole GHG – Source : GreenHouse Gas Protocol (GHG)

Définition des scopes d’émissions 1, 2 et 3 selon le Protocole GHG

Emissions du Scope 1

Les émissions du scope 1 sont des émissions directes provenant de sources détenues ou contrôlées.

Emissions du Scope 2

Les émissions du Scope 2 sont des émissions indirectes provenant de la production d’énergie achetée.

Emissions du Scope 3

Les émissions du Scope 3 sont toutes les émissions indirectes non incluses dans le Scope 2 qui se produisent dans la chaîne de valeur de l’entreprise déclarante, y compris les émissions en amont et en aval.

Comment estimer l’empreinte carbone à partir de l’activité d’une entreprise ?

Le calcul de l’empreinte carbone liée à un système nécessite au préalable de répertorier les différentes activités physiques de ce système et les données permettant de les quantifier.

La conversion d’une activité physique en émission de gaz à effet de serre s’effectue ensuite en utilisant un coefficient appelé « facteur d’émission » permettant d’obtenir une valeur en équivalent CO2 émis.

Il existe des bases de données de référence sur les facteurs d’émission permettant de calculer l’empreinte carbone à partir d’une activité physique donnée.

Opacités sur les calculs de l’empreinte carbone des plateformes cloud

Dans le cas du Cloud, les ressources utilisées sont des ressources virtualisées. Nous n’avons donc aucune idée de la réalité physique de ces activités.

Il est donc très difficile de comparer les chiffres fournis par les différentes plateformes Cloud car les méthodologies utilisées pour l’évaluation de l’empreinte carbone diffèrent et les éléments physiques utilisés pour les calculs ne sont pas publiés.

La consommation électrique des data centers

De 2008 à 2021, la consommation en électricité des datacenters est restée stable et représente environ 1% de l’électricité mondiale

Aujourd’hui, de nombreux experts estiment que le stockage et la transmission des données dans et depuis les centres de données (datacenters) utilisent 1 % de l’électricité mondiale. Cette part n’a pratiquement pas changé depuis 2008[23], alors même que le nombre d’internautes a doublé et que le trafic internet mondial a été multiplié par 15 depuis, selon le rapport de l’Agence internationale de l’énergie (IEA)[24] publié en 2021.

Tendances mondiales du trafic internet, des charges de travail des centres de données et de la consommation d’énergie des centres de données, 2010-2020[25]

2020, le gros bond en avant du trafic internet mondial

En dépit de cette stabilité basse de la consommation d’énergie, le trafic internet mondial a bondi de plus de 40 % en 2020. A cette croissance soudaine favorisée par la pandémie, s’est ajouté la demande de services numériques déjà en hausse au cours de la dernière décennie : depuis 2010, le nombre d’internautes dans le monde a doublé, tandis que le trafic internet mondial a été multiplié par 15, soit ~30% par an[26].

15 et 30 % de la consommation d’électricité dans certains pays d’ici 2030

À mesure que le monde se numérise, la demande de services de Data Centers augmente rapidement. Une plus grande connectivité stimule donc la demande de services de centres de données et la consommation d’énergie (principalement l’électricité), avec des effets multiplicateurs. Elle pourrait atteindre entre 15 et 30 % de la consommation d’électricité dans certains pays comme le Danemark et l’Irlande d’ici 2030[27].

Les leaders du marché du cloud se partagent un pactole de 288 milliards de dollars

L’impact de cette croissance de la consommation d’énergie globale est autant important pour l’environnement, qu’il ne l’est pour le portefeuille des trois leaders de cloud.

La taille du marché du cloud computing est passée de 6 milliards de dollars en 2008 à 288 milliards de dollars en 2019[28]la majeure partie des nouveaux déploiements s’effectuant prioritairement dans le cloud[29]. Et les « heureux gagnants » qui se partagent les grosses parts du gâteau sont Amazon, Google et Microsoft.

Comment cacher les émissions de gaz à effet de serre dans le cloud ?

L’externalisation des infrastructures dans le cloud peut introduire un biais dans la mesure de l’empreinte carbone d’une entreprise.

En effet, les émissions précédemment comptabilisées comme étant des émissions directes relevant des scopes 1 et 2 deviennent des émissions indirectes produites par le fournisseur de cloud et relevant du scope 3.

Cependant, la déclaration les émissions indirectes relevant du scope 3 n’est pas obligatoire et relève du volontariat.

Par ailleurs, dans les règles nationales de déclaration exigeant la divulgation des statistiques d’émissions, seules les émissions des Scopes 1 et 2 sont obligatoires.

La migration des infrastructures d’une entreprise vers le cloud peut donc entraîner une dissimulation des émissions d’une entreprise si les émissions relevant du Scope 3 ne sont pas déclarées.

Comment l’usage du cloud permet-il de réduire l’empreinte carbone ?

Engouement des entreprises pour le cloud en forte croissance

Posons le décor. Plus de la moitié des dépenses informatiques des entreprises dans les principaux segments de marché passeront au cloud d’ici 2025[30].

Pour les organisations, le cloud est déjà paré d’avantages qui répondent aux enjeux de compétitivité économique. Depuis peu, cependant, engagées pour la plupart dans des démarches RSE, les entreprises s’attachent à réduire leur impact environnemental. Le cloud a donc convaincu les entreprises au nom de leur bilan carbone.

Optimiser pour décarboner

Dans la perspective de réduire l’empreinte carbone, le cloud peut en effet jouer un rôle important pour aider les entreprises à optimiser leur impact environnemental. Cette dernière peut s’opérer de trois façons :

  • Réduire l’empreinte actuelle du numérique grâce à la mutualisation des infrastructures,
  • Repenser la conception des applications et des architectures afin d’utiliser de nouveaux modèles d’architecture plus optimisés basés sur des services Cloud à valeur ajoutée,
  • Agir sur l’empreinte numérique de l’ensemble des activités d’une entreprise en optimisant les processus au moyen du cloud.

Réduire l’empreinte actuelle du numérique grâce à la mutualisation des infrastructures

Qu’est-ce que l’infrastructure du cloud ?

L’infrastructure cloud fait référence aux composants matériels et logiciels, tels que les serveurs, le stockage, les réseaux, les logiciels de virtualisation, les services et les outils de gestion, qui prennent en charge les exigences informatiques d’un modèle informatique dématérialisé (cloud computing).

Infrastructure cloud, premier pas pour l’environnement  

L’énergie que nous consommons est précieuse. Par conséquent attacher une importance particulière à l’optimisation des infrastructures permet de limiter les pertes inutiles.

Cela peut s’opérer grâce à des technologies de pointe des datacenters moins énergivore, un meilleur taux d’utilisation des serveurs, une optimisation de la consommation énergétique et au recours à des énergies renouvelables.

La mutualisation, vecteur d’économies d’énergie

Pour un même usage, moins de serveurs implique une chaîne d’approvisionnement plus sobre. Comprenez moins de matière première, moins de transport et moins d’ingénierie pour l’assemblage des machines.

Le cloud public permet justement un meilleur taux d’utilisation des serveurs grâce la mutualisation des ressources physiques entre les différents clients. En effet, dans le cas d’une infrastructure interne, les serveurs physiques seront utilisés pour le déploiement des ressources d’une seule entreprise.

En outre, le cloud public va permettre de mutualiser les ressources physiques entre plusieurs clients, optimisant ainsi le taux d’utilisation des serveurs.

Par ailleurs, le gain repose également sur une meilleure efficacité énergétique des datacenters du cloud par rapport à un datacenter traditionnel. Là où les datacenters européens des entreprises ont un indice PUE[31] d’efficacité énergétique moyen de l’ordre de 1,7. les datacenters des grandes plateformes cloud ont un indice PUE inférieur pour la plupart à 1,1.

Repenser la conception des architectures afin d’optimiser l’impact environnemental

Un des axes permettant de réduire l’impact environnemental d’un système numérique est la diminution du nombre de serveurs grâce à l’augmentation de leur taux d’utilisation.

Les services de type PaaS, pour la mutualisation des ressources

Dans cette optique, il convient de privilégier l’usage des services cloud managés, à savoir les services de type PaaS (Platform-as-a-service) et en premier lieu les services Serverless permettant une plus forte mutualisation des ressources que les services IaaS (Infrastructure-as-a-Service).

Les containers, pour un taux optimum des serveurs

Les containers sont également une technologie favorisant un plus fort taux d’utilisation des machines virtuelles. Chaque machine virtuelle peut en effet héberger plusieurs containers et donc plusieurs composants du système.

L’usage d’une plateforme d’orchestration de container telle que Kubernetes permet un taux d’utilisation optimum des serveurs, l’allocation des containers sur les nœuds du cluster étant dynamique et calculée par l’orchestrateur pour une répartition optimale.

Exemple d’optimisation de l’infrastructure permise par l’usage des containers

Prenons par exemple le cas d’une application comprenant des serveurs de présentation, des API Gateway et trois groupes de services, chaque service étant multi instancié.

Exemple de déploiement des composants d’une application dans des machines virtuelles – Source onepoint

Le déploiement de cette application nécessite donc 17 machines virtuelles, chacune de ces machines virtuelles ayant une charge moyenne assez faible.

Le déploiement de ces composants sous la forme de containers dans un cluster Kubernetes permettra d’optimiser le déploiement de ces mêmes composants sur un nombre beaucoup plus restreint de machines virtuelles.

Exemple de déploiement des composants d’une application dans un orchestrateur de containers déployé sur seulement 3 machines virtuelles

En période de faible trafic, si la charge des composants est suffisamment faible, l’orchestrateur pourrait les regrouper dans seulement 3 machines virtuelles, assurant ainsi la haute disponibilité du système tout en maximisant le taux d’utilisation des VM.

Agir sur l’empreinte numérique de l’ensemble des activités d’une entreprise en optimisant les processus

L’optimisation des processus de l’entreprise, permis par les outils numériques, est également un axe important permettant de réduire l’empreinte environnementale.

L’objectif est ici de réduire les flux physiques, par exemple par l’usage de la vidéo conférence en remplacement d’un déplacement, l’usage de documents dématérialisés, l’optimisation des stocks, l’optimisation du transport par l’usage l’algorithmes plus performants …

Ainsi, à l’échelle d’une entreprise, la mise en place d’un cycle vertueux d’optimisation continue permettant de réduire les flux physiques peut conduire à une réduction significative des émissions.

La multiplication des usages permis par le cloud entraîne cependant une forte croissance de l’empreinte du numérique

Comme nous l’avons vu précédemment, le cloud permet, à usage constant, d’optimiser l’empreinte carbone d’un système numérique.

Le problème vient de la multiplication des usages permis par le cloud, induite par la simplicité d’utilisation des services prêts à l’emploi et la possibilité de consommer toujours plus de ressources sans limitations.

Ainsi, les innovations et les cas d’usage accompagnant les nouveaux champs d’application que sont l’intelligence Artificielle, l’IOT (Internet Of Things), le Big Data, La blockchain … entrainent une croissance exponentielle de la consommation des ressources numériques.

Quels sont les nouveaux champs d’application qui se développent grâce au cloud ?

La consommation à la demande de toujours plus de ressources sans limitation, est un des principaux argument mis en avant par les providers.

Prenons l’exemple de la quantité de données produite et stockée. Cette quantité croit d’année en année exponentiellement car la capacité de stockage offerte essentiellement par les plateformes cloud le permet.[32]

L’infrastructure s’adapte à la demande et au besoin, le besoin étant lui-même alimenté par les nouveaux cas d’usages que permettent les nouveaux services du cloud.

Volume de données créées, capturées, copiées et consommées dans le monde de 2010 à 2025 – Source : https://www.statista.com/statistics/871513/worldwide-data-created/

IoT et Big Data

Les nouveaux champs d’application tels l’IoT et le Big Data sont particulièrement consommateur en stockage et en calcul puisqu’il faut analyser, transformer et stocker des quantités toujours plus importantes de données. Pour le Big Data, le volume de données numériques créées ou répliquées à l’échelle mondiale a été multiplié par plus de trente au cours de la dernière décennie.[33]

Intelligence Artificielle

L’intelligence artificielle est également un domaine en très forte croissance nécessitant de pouvoir travailler sur de très grandes quantités de données. L’entrainement des modèles toujours plus complexes nécessite des quantités gigantesques de ressources CPU et mémoire.

 « Selon les données présentées par Trading Platforms, les revenus des systèmes d’IA devraient augmenter de 120 % d’ici 2024 pour atteindre 110 milliards de dollars. En 2020, le marché de l’IA a atteint pour la première fois la barre des 50 milliards de dollars. »[34]

Evolution du marché de l’Intelligence Artificielle entre 2015 et 2024 – Source : En cinq ans, le marché mondial de l’IA a été multiplié par dix

Tous ces nouveaux usages auraient été impossible à développer sans les plateformes cloud.

D’un côté, le cloud optimise les ressources nécessaires à un usage donné. De l’autre, il permet un foisonnement de nouveaux usages induits par les nouveaux champs d’application qu’il propose. L’absence de limites et la simplicité de mise en œuvre engendrant un usage exponentiel des ressources numériques.

L’industrie des technologies de l’information et des communications, qui fournit des services Internet, vidéo, vocaux et autres services cloud, est actuellement responsable de 4% des émissions mondiales et l’énergie consommée croit de 9% par an selon une étude menée par The Shift Project.

En considérant le trafic exponentiel lié à l’internet et globalement à l’usage des technologies numériques, ces émissions pourraient représenter jusqu’à 14% en 2040.

Par ailleurs, comme le montre le diagramme ci-dessous, la consommation d’énergie liée au fonctionnement des Data Centers a fortement augmenté entre au cours des dernières années et va continuer à augmenter avec l’usage croissant du cloud.

Composantes de la consommation électrique liée aux activités du numérique – Source : The Carbon Footprint of the Internet

En 2021, le marché mondial du cloud public était estimé à 332 milliards de dollars, contre 270 milliards en 2020. Selon le Gartner, ce marché devrait continuer à croître fortement et atteindre presque 400 milliards de dollars en 2022.

Qu’en est-il de la sobriété numérique ?

Comme nous l’avons vu, le discours marketing des providers est principalement centré sur l’optimisation des ressources serveur, l’excellence opérationnelle dans la gestion des datacenters et sur l’usage massif et croissant des énergies renouvelables.

Le grand absent reste la problématique de la sobriété numérique, ce qui n’est pas dans l’intérêt des providers qui incitent à utiliser toujours plus de services.

Cependant, la problématique de la sobriété numérique relève plutôt de la responsabilité des entreprises utilisant le cloud, que des providers fournissant les services.

Comme nous l’avons illustré précédemment, bien que la sobriété numérique ne soit pas au cœur des préoccupations, l’impact environnemental est de plus en plus pris en compte avec le développement des politiques RSE (Responsabilité Sociale et Environnementale).

Une optimisation limitée face à une croissance sans limite

Si les transitions numérique et écologique bousculent notre quotidien et transforment nos sociétés, elles sont également indissociables. La transition numérique doit s’inscrire dans l’exigence écologique et la transition écologique doit s’appuyer sur le progrès numérique. Ces deux transitions doivent donc converger pour promouvoir un progrès maitrisé et au service d’une modernité respectueuse de l’environnement.

Les initiatives et engagements des grands fournisseur de services cloud ont nourri cette feuille de route, permettent d’une part de réduire l’empreinte carbone des plateformes et d’autres part aux clients de pouvoir mesurer et optimiser l’impact des services qu’ils utilisent.

Par ailleurs, les politiques RSE poussent également les entreprises à réduire leur empreinte environnementale et à mettre en place des principes permettant une plus grande sobriété numérique.

Cependant, force est de constater que ces initiatives pèsent pourtant bien peu en comparaison de la pression du marché à innover en utilisant des nouveaux cas d’usage permettant d’apporter de la valeur, de nouveaux clients et une croissance du chiffre d’affaire !

A moyen terme, l’impact environnemental dû au numérique va donc continuer à croître en raison de la forte croissance prévue de l’activité malgré les initiatives et optimisations que permet l’usage des services cloud.

 

[1] Frédéric Bordage, « Empreinte environnementale du numérique mondial », rapport au format PDF, 2.2. Son empreinte, Page 9, Publication GreenIT, 2019.

[2] International Energy Agency, « Electricity Market Report 2022», January 2022

[3]  Frédéric Bordage, Maxime Efoui, Agnès Popelin, « Pollution numérique : du clic au déclic« , qqf, 13 avril 2022

[4] Charlotte Freitag, Mike Berners-Lee, Kelly Widdicks, Bran Knowles, Gordon S. Blair, Adrian Friday, « The real climate and transformative impact of ICT: A critique of estimates, trends, and regulations », étude complète au format PDF, Pattern, Page 1, 2School of Computing and Communications, InfoLab21, Lancaster University, 2021.

[5] Gerhard Fettweis, Ernesto Zimmermann, « ICT Energy Consumption – trends and challenges », III. Environmental and society impact, Page 2, document PDF,

[6] IEA analysis based on Masanet et al. (2020) and Malmodin (2020).

[7] Nicolas Jones, « Data centres are chewing up vast amounts of energy », Document PDF, The Information Factory, Page 1, Nature, 2018

[8] European Commission, « Energy-efficient Cloud Computing Technologies and Policies for an Eco-friendly Cloud Market », 7. Task 1 – Analysis And Modelling Across the eu28, Page 53, Final study report, 2020

[9] European Commission, « Energy-efficient Cloud Computing Technologies and Policies for an Eco-friendly Cloud Market », 4. Résumé exécutif, Page 22, Final study report, 2020.

[10] Ministère de la Transition écologique et de la Cohésion des territoires, « Les impacts du réchauffement climatique sur la biodiversité », www.ecologie.gouv.fr

[11] Hyperscaler indique que le fournisseur de cloud possède plus de plus de 5 000 serveurs. Il y a désormais plus de 500 centres de données hyperscaler dans le monde. AWS possède une part de marché de 32%, Azure un service de Microsoft (20% de part de marché) et Google Cloud un service d’Alphabet (10% de part de marché).

[12] « Un engagement à long terme », Energies renouvelables, Amazon Staff, 11 avril 2018

[13]« Sustainability in the Cloud », Les engagements d’Amazon en termes d’utilisation des énergies renouvelables

[14] « Éliminer le carbone de nos activités », About Amazon

[15] Noelle Walsh, « Atteindre une consommation 100 % issue des énergies renouvelables avec la surveillance 24 h/24, 7 j/7 chez Microsoft Suède », Microsoft, 24 novembre, 2020

[16] « A new approach for Scope 3 emissions transparency », Document PDF, Microsoft, 2021

[17]  Renewable-energy, « Accélérer la transition vers les énergies renouvelables », rapport de 2017

[18] Google Cloud et développement durable, Des centres de données plus intelligents et plus efficaces, Google.

[19] PUE (Power Usage Effectiveness) : indicateur permettant de mesurer l’efficacité énergétique d’un datacenter

[20] Cheng Wei, Dima Melnyk, « Sustainability : Reduce your cloud carbon footprint with new Active Assist recommendations », Introducing the Carbon Sense suite, ,Google Cloud, 16 février 2022

[21] https://medium.com/teads-engineering/evaluating-the-carbon-footprint-of-a-software-platform-hosted-in-the-cloud-e716e14e060c Evaluating the carbon footprint of a software platform hosted in the cloud, publié le 15/12/2020

[22] En savoir plus sur l’organisme GHG : Protocole GHG afin d’évaluer le besoin d’orientations supplémentaires sur la base des normes d’entreprise existantes.

[23] « L’électricité directe utilisée par les équipements informatiques dans les centres de données représentait environ 0,5 % de la consommation mondiale totale d’électricité en 2005. Si l’on inclut l’électricité nécessaire au refroidissement et à la distribution de l’énergie, ce chiffre est d’environ 1 %. La demande mondiale d’électricité des centres de données en 2005 était équivalente (en termes de capacité) à environ dix-sept centrales électriques de 1000 MW. » Jonathan G KOOMEY, « Worldwide electricity used in data centers », Environmental Research Letters, Volume 3, Number 3, IOP Publishing Ltd, 23 Septembre 2008

[24] George Kamiya, « Data Centres and Data Transmission Networks », Data centres account for around 1% of global electricity demand, IEA, 2021.

[25] Based on Cisco (2015), The History and Future of Internet Traffic; Cisco (2018), Cisco Global Cloud Index; Cisco (2019b), Cisco Visual Networking Index; Masanet et al. (2020), Recalibrating global data center energy-use estimates; TeleGeography (2021), Global Internet Geography.

[26] George Kamiya, « Data Centres and Data Transmission Networks », Demand for data services is rising exponentially, IEA, 2021.

[27] George Kamiya, Oskar Kvarnström,  » « Data centres and energy – from global headlines to local headaches? », Can local grids cope with the rapid growth in data centres?, IEA, 2019

[28] Adams, J. & Cser, A. Forrester « Data: Cloud Security Solutions Forecast, 2016 To 2021 (Global) », Document Forrester Report (PDF), Tata Communications, 2019.

[29] Shehabi, A. et al. « United States Data Center Energy Usage Report Report No. LBNL-1005775 » (Lawrence Berkeley National Laboratory, 2016); https://eta.lbl.gov/publications/united-states-data-center-energy

[30] « Gartner Says More Than Half of Enterprise IT Spending in Key Market Segments Will Shift to the Cloud by 2025 », Publication Gartner, Press release, STAMFORD, Conn., February 9, 2022

[31] Le PUE (Power Usage Effectiveness) est un indicateur établi par le Green Grid pour mesurer l’efficacité énergétique d’un datacenter. Le PUE est le rapport entre le total de l’énergie consommée par le datacenter et le total de l’énergie utilisée par les équipements informatiques (serveur, stockage, réseau). Victor Avelar, Dan Azevedo, Alan French, Emerson, « PUE™: A Comprehensive Examination of the Metric », télécharger le rapport PDF, Green Grid, 2012

[32] https://www.statista.com/statistics/871513/worldwide-data-created/ Volume of data/information created, captured, copied, and consumed worldwide from 2010 to 2025, Publié le 23/05/2022

[33] https://fr.statista.com/infographie/17800/big-data-evolution-volume-donnees-numeriques-genere-dans-le-monde/ Le Big Bang du Big Data, publié le 19/10/2021

[34] En cinq ans, le marché mondial de l’IA a été multiplié par dix, IT Social, publié le 29/01/2021

Auteur : Eric Datei

Leader Senior IT Architect - Cloud