Sobriété numérique et slow tech: pourquoi nous devons ralentir nos usages numériques

Sobriété numérique et slow tech: pourquoi nous devons ralentir nos usages numériques

4150 2772 Patrick Marshall

Le web et plus généralement le secteur des nouvelles technologies est le 3ème plus gros consommateur d’énergie au monde avec pas moins de 1400 TWh par an (données Octobre 2019 du cabinet GreenIT). Cette consommation est partagée entre l’utilisateur final et l’alimentation de ses PC, téléphones et autres objets connectés, mais aussi par les data-centers et les équipements réseau permettant le transit de l’information. Au-delà même de consommer une immense part de l’énergie mondiale (6% environ), c’est une une source majeure de pollution: environ 4% des émissions globales de gaz à effets de serre (soit 1400 millions de tonnes) sont générées annuellement par le numérique, soit deux fois plus que le secteur de l’aérien par exemple. Le numérique croît aussi bien plus rapidement que n’importe quelle autre industrie.

La génération et le stockage de données toujours plus volumineuses, les besoins en capacités de calcul et traitements temps-réel, ou encore le besoin en capacités d’échange réseau font du web un véritable enjeu environnemental pour les années à venir. Dans une optique de transition énergétique, il paraît essentiel de prendre en compte cette consommation exponentielle due en grande partie à nos usages. Le développement des énergies renouvelables vise à couvrir ce besoin en totalité mais risque de continuellement le suivre sans jamais converger. Les responsables ? Nous autres utilisateurs, ainsi que les fournisseurs de cloud public et leurs data-centers. C’est ainsi qu’est née ces dernières années une tendance à la “low-tech”, aussi appelée sobriété numérique.

L’impact environnemental des data-centers

A l’ère du Big Data, les data-centers sont un véritable symbole de la croissance du numérique. Leur impact écologique est immense: un data center consomme, selon sa taille, autant d’électricité que quelques dizaines de milliers d’habitants européens. Ainsi, les 201 data-centers que compte la France en 2018 concentrent à eux seuls près de 8% de la consommation électrique nationale. Ce chiffre est à mettre en regard des sources d’énergie utilisées pour les alimenter: 77% de la production d’énergie est assurée par le nucléaire, une énergie pas sans risque mais propre. Il n’en est pas tout à fait de même de l’autre côté de l’Atlantique: l’état de Virginie du Nord concentre par exemple à lui seul une grande part des data-centers des Etats-Unis car sa politique y est fiscalement attractive en la matière. Toutefois, les principaux fournisseurs d’énergie de cette région reposent encore massivement sur les énergies fortement carbonées et sont encore loin de respecter les accords de Paris en termes de balance énergétique.

Afin de limiter leur impact environnemental, les concepteurs ou utilisateurs de services cloud ont donc tout intérêt à choisir méticuleusement la ou les régions dans lesquelles développer leurs services. A titre d’exemple, grâce à un parc éolien bâti à Donegal (Irlande) et capable de produire 92 MW annuellement, les data-centers d’AWS situés dans cette région seront entièrement alimentés à base d’énergie verte d’ici fin 2020.

Quelques autres initiatives ont ainsi été engagées par des géants de l’IT pour limiter l’emprunte de leurs data-centers. Microsoft développe par exemple des centres sous-marins au large de l’Écosse et utilisant les courants pour refroidir naturellement les serveurs et ainsi minimiser l’utilisation de la climatisation, qui représente 40% de leur consommation énergétique. Il est aussi possible de ré-utiliser la chaleur émise en redirigeant les flux d’air pour chauffer des circuits d’eau. En Seine-et-Marne par exemple, un centre nautique chauffe ses bassins grâce à un data-center voisin.

Aussi, cette consommation n’est pas à prendre en valeur absolue; il convient également de les mettre en regard de ce que le numérique permet de limiter. Dans l’aérien, qui représente une source de pollution non négligeable à l’échelle globale (environ 2% des émissions), les serveurs du cloud permettent par exemple de faire tourner des systèmes d’optimisation de trajectoire pour limiter les émissions de CO2, ou encore d’y faire des calculs aérodynamiques poussés pour concevoir des avions à moindre consommation de kérosène.

Comment agir à mon échelle ?

L’Agence de l’Environnement et de la Maîtrise de l’Energie (Ademe) a évalué l’impact environnemental de nos équipements numériques et de leur utilisation dans le cadre “du quotidien”: le bilan est loin d’être anecdotique. L’utilisateur est en effet responsable d’environ 40 à 50 % de la facture carbone du numérique. Nous étions 4 milliards d’internautes en 2019 et approcherons très probablement les 5 milliards fin 2020. La consommation d’énergie croissante qui en découle peut toutefois être aisément limitée par des gestes simples du quotidien: c’est ce que l’on appelle limiter son “emprunte numérique”.

Cela consiste, par exemple, à:

  • limiter l’envoi de mails et/ou de messages. En effet, plus de 12 milliards d’e-mails sont envoyés chaque heure dans le monde, consommant au total 50 GWh, soit la production électrique de 18 centrales nucléaires pendant une heure. L’envoi d’un mail avec une pièce jointe de 1 Mo dégage environ 20g de CO2 et sa consommation électrique est équivalente à celle d’une ampoule de 60W pendant une heure.
  • limiter la multiplication des comptes: ce sont en effet autant d’entreprises qui font tourner leurs applications sur des serveurs et qui y hébergent vos données. Le plus souvent répliquées plusieurs fois à travers le monde.
  • limiter la fréquence des connexions, et notamment aux sites gourmands en ressources de type réseaux sociaux. En plus d’utiliser du stockage pour vos données (photos/messages/vidéos/méta-données), ces services sont bardés, dans leur partie “invisible”, d’outils de recommandation de contenu ou de publicités analysant votre comportement sur leur plateforme. Autant d’outils gourmands en calcul.
  • limiter le partage de fichiers lourds comme les photos ou vidéos sur les plateformes de messagerie instantanée
  • limiter le téléchargement de fichiers lourds, le streaming vidéo comme Youtube ou Netflix, ainsi que les services de type “cloud gaming”. En effet, ces derniers requièrent à la fois une grande capacité de calcul (lecture/compression vidéo) et une large bande passante en terme de réseau.
  • éviter le recours aux produits spéculatifs comme le Bitcoin; ces produits, pour exister, engendrent un besoin en calcul mathématique et donc en GPU, qui sont très voraces en énergie.

Dans le but que l’utilisateur prenne conscience de son emprunte numérique, The Shift Project, une association qui œuvre contre le changement climatique en offrant des solutions pratiques aux citoyens, a développé un outil: Carbonalyser. Il s’agit d’une extension qu’il suffit d’ajouter à son navigateur. Chacun peut évaluer la production de CO2 de ses sessions de surf. L’idée n’étant pas d’arrêter purement et simplement d’utiliser internet, mais bien de lever le voile sur son poids écologique.

Quel rôle pour les acteurs de l’IT ?

Limiter l’emprunte des utilisateurs passe aussi et d’abord, en amont, par une prise de responsabilité des différents acteurs de l’IT qui leur fournissent des services. C’est par exemple le travail du développeur d’applications. En effet, lorsque les ressources hardware sont comptées (à l’instar de l’embarqué), les développeurs font l’effort de produire du code synthétique et efficace. Ces préoccupations ont tendance à disparaître avec la baisse des coûts du matériel et notamment de la mémoire, et l’on assiste parfois à de la production de code non-optimale, ce qui signifie des calculs plus longs et plus gourmands côté serveur.

Le rôle du développeur peut donc consister en:

  • l’optimisation de pages web, en utilisant des méthodes de concaténation et compression des fichiers de contenu tels que le CSS ou le JS par exemple. Cela permet d’économiser du stockage redondant et de limiter le nombre d’appels réseau. Limiter les images ou utiliser des images basse résolution permet aussi d’économiser de la bande passante, qui a à la fois un coût réel pour le concepteur et un coût énergétique.
  • une diminution du poids des applications et une fracturation des logiciels “obèses” en de multiples sous-fonctionnalités. Cela peut passer par des choix technologiques éco-responsables à adopter dès la conception, comme limiter l’utilisation de frameworks “lourds”. Cela revient parfois aussi à sacrifier d’autres aspects importants comme l’expérience utilisateur.
  • limiter la collecte et la remontée de données pour faire en sorte de limiter le nombre d’appels serveur et la bande passante

Les architectes Cloud ont eux aussi leur rôle à jouer. La dictature du temps-réel, et le culte de la performance du service et de la haute disponibilité obligent souvent à la mise en place d’une infrastructure surdimensionnée (redondances, réplications) et pas forcément nécessaire. En effet, un downtime de quelques secondes ou une latence peut parfois engendrer une perte de chiffre d’affaires conséquente pour une entreprise. Mais il convient de mettre ce coût en regard du coût écologique qui en découle.

Le cloud répond déjà à une partie du problème avec les possibilités d’ajustement temps-réel du besoin en infrastructure et ressources. La scalabilité horizontale à chaud permet de ne consommer que le strict nécessaire.

Vers une slow tech globale ?

En 2019, plus de 4 milliards de personnes utilisent 34 milliards de terminaux numériques (source: GreenIT). A ajouter à cela le matériel constituant les data-centers et les équipements réseaux de l’internet mondial que nous évoquions plus haut. Tous ces objets “hardware” ont beau devenir de plus en plus performants, ils gardent d’une part une durée de vie finie, et d’autre part restent très mal recyclés. On va donc, continument, remplacer des produits de type condensateurs (au tantale) ou encore des batteries (au lithium). Cette place grandissante de la technologie n’est donc pas qu’un problème d’énergie ou de pollution, mais aussi et surtout un sujet de ressources.

Or, ces ressources sont issues d’un stock terrestre limité. Quand bien même le numérique reposerait entièrement sur des énergies vertes, c’est sans compter les ressources métalliques utilisées pour extraire, stocker ou convertir cette énergie. Ainsi par exemple, la voiture électrique autonome va se démocratiser car n’émet aucune pollution à l’utilisation; mais il faut garder en mémoire qu’elle requiert l’extraction d’une grande quantité de minéraux et autres ressources utilisées dans le cadre de sa fabrication, et de celle de sa batterie notamment.

Lors du développement d’une technologie numérique, ce sont toujours ses bienfaits, son caractère de “bien commun de l’humanité”, ou le confort qu’elle génère (avoir tout tout de suite !) qui sont mis en avant. Il s’agit donc aussi d’une part d’en présenter la face voilée – la consommation inéluctable de ressources non renouvelables issues d’un stock fini – et d’autre part de se poser la question du besoin de cette consommation.

De manière générale, si on essaie de se projeter sur une échelle de temps plus ou moins longue, il faudra donc tôt ou tard ralentir dans les usages que l’on fait de la technologie. Dans le cas des particuliers, cela passe par de la dé-consommation, c’est à dire le fait d’éviter de démultiplier les appareils (PC, tablette, IoT…) ou d’en changer dès la parution d’un nouveau modèle plus puissant; si possible tout faire pour pousser leur durée de vie au maximum.

Dans la lignée du minimalisme (vivre avec moins de vêtements et/ou d’objets en tout genre), est ainsi né le mouvement “slow tech”, qui prône la prise de recul vis-à-vis de certaines nouvelles technologies, un exercice plus raisonné des avantages de l’innovation, et la réduction d’un large facteur de l’impact du numérique actuel tout en gardant une large part des fonctionnalités intéressantes et intelligentes. Après tout, la totalité de Wikipedia tient sur un seul DVD…

Voilà qui devrait donner matière à réfléchir sur nos usages numériques !

Patrick Marshall
Consultant Cloud & DevOps @ GEKKO

Sources:

https://www.lemoniteur77.com/bailly-romainvilliers-une-piscine-chauffee-par-un-data-center-2743.html
https://www.bbc.com/news/technology-44368813
www.greenit.fr/empreinte-environnementale-du-numerique-mondial/

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