L’incroyable essor de l’intelligence artificielle, technologie particulièrement vorace en énergie, en eau et en terres rares, interroge à l’heure où les géants du secteur sont lancés dans une course au gigantisme.
Derrière les réponses presque magiques de ChatGPT, les vidéos imaginaires sans limites de Sora ou les images synthétiques bluffantes de Grok ou Gemini, l’intelligence artificielle (IA) a une empreinte bien réelle sur le monde. Dans une industrie du numérique énergivore, cette technologie se distingue par l’intensité de la puissance de calcul qu’elle nécessite pour chaque requête. Cela se reflète dans l’explosion inédite des investissements des géants de l’IA dans les data centers : 620 milliards de dollars (529 milliards d’euros) en 2026, selon la banque Morgan Stanley, soit déjà près de quatre fois plus qu’en 2023.
Cette course au gigantisme – Meta a ainsi un projet de data center grand comme la moitié de l’île de Manhattan et puissant comme cinq réacteurs nucléaires – a de nombreux impacts tout au long de la chaîne de valeur de l’IA.
Cette absorption de ressources fait craindre des pénuries ou des conflits d’usage locaux avec d’autres besoins essentiels tels que l’agriculture, l’électrification des transports ou de l’industrie. L’IA doit-elle donc être développée à tout prix ? Il convient de la piloter « avec sobriété », en choisissant « le juste niveau de technologie au service d’un besoin réel », met en garde l’Agence de la transition écologique (Ademe) dans une étude publiée début novembre. Et le 8 décembre, plus de 230 ONG ont demandé un moratoire sur la construction de nouveaux centres de données aux Etats-Unis.
Pour évaluer l’impact sur la planète de ces cartes,des chercheurs ont démantelé et broyé l’une des plus utilisées au monde, la Nvidia A100. Ils y ont trouvé plus d’une vingtaine de métaux différents, dont des terres rares.
L’essor de l’IA donne un coup de fouet à l’industrie des semi-conducteurs, qui pourrait doubler en cinq ans. Le marché des GPU et autres puces destinées à l’IA domine la croissance et devrait dépasser les 280 milliards de dollars d’ici à 2029.
Or, ce secteur est gourmand en eau, énergie, métaux et produits chimiques. Et ce alors que, pour augmenter la puissance de calcul, les éléments de base doivent être de plus en plus petits, et donc de plus en plus purs, ce qui nécessite l’utilisation de toujours plus de produits toxiques.
Dans les usines du taïwanais TSMC, plus important industriel du secteur, la production d’un seul « wafer » de 12 pouces, où sont gravées les puces, requiert plus de 7 000 litres d’eau. Le groupe – qui indique recycler 88 % de l’eau qu’il utilise – en fabrique l’équivalent de 16 millions par an.
Artificialisation des sols
L’expansion de l’IA nourrit une croissance inédite des dépenses dans les data centers : les géants du secteur, d’OpenAI à Meta, en passant par Google, Amazon ou Microsoft, vont investir 470 milliards de dollars dans ces infrastructures en 2025 et même 620 milliards en 2026, selon la banque Morgan Stanley. Soit près de quatre fois plus qu’en 2023.
Il n’existe pas de recensement mondial du nombre de kilomètres carrés aujourd’hui occupés par les data centers. Mais, aux Etats-Unis, les montants investis dans la construction de ces infrastructures sont sur le point de dépasser ceux des bureaux traditionnels.
Et d’immenses chantiers ont été lancés : Stargate, d’OpenAI, situé dans la petite ville d’Abilene, au Texas, comptera huit bâtiments sur une zone de près de 4,5 kilomètres carrés – plus vaste que Central Park à New York. Le patron de Meta, Mark Zuckerberg, a annoncé que le méga data center Hyperion, prévu en Louisiane, pourrait couvrir l’équivalent d’« une partie importante de la superficie de Manhattan ».
En France, le gouvernement a annoncé avoir identifié 35 sites « favorables » à l’installation de centres de données pour un total de 12 km² – soit 1 680 terrains de foot.
Consommation d’électricité
Cette course au gigantisme s’illustre par leur puissance électrique exponentielle. Les plus gros sites en construction prévoient désormais d’égaler ou de dépasser une capacité électrique de 1 gigawatt (GW). Soit environ l’équivalent de la puissance d’un réacteur nucléaire.
Et les objectifs sont encore plus démesurés : xAI sera « le premier à mettre en fonctionnement 10 GW, 100 GW, 1 TW [térawatt]… », a affirmé sur X Elon Musk, en septembre.
L’augmentation de la puissance installée des data centers devrait en conséquence faire bondir leur consommation électrique annuelle liée à leur utilisation. Celle-ci pourrait tripler d’ici à 2030.
Pour le moment, l’électricité alimentant les data centers ne représente qu’environ 1,5 % de la consommation mondiale, selon l’AIE. Mais aux Etats-Unis, cette part pourrait passer de 4,4 % à entre 7 % et 12 % en 2028, selon le ministère de l’énergie américain. En Europe, les data centers pourraient peser 7,5 % de la consommation électrique d’ici à 2035, contre 2,5 % aujourd’hui, selon le Shift Project, le cercle de réflexion présidé par Jean-Marc Jancovici.
Consommation d’eau
L’IA n’est pas seulement vorace en énergie, elle est aussi insatiable en eau. En 2023, les prélèvements associés aux centres de données auraient déjà dépassé les 5 000 milliards de litres, selon les calculs de l’Agence internationale de l’énergie (AIE). Soit l’équivalent de toute l’eau potable puisée en France en une année.
Une partie de cette eau est recyclée, c’est pourquoi la part réellement consommée – notamment en raison de l’évaporation – représente environ 560 milliards de litres.
A l’avenir, l’AIE s’attend à ce que la consommation d’eau associée aux centres de données soit multipliée par deux d’ici à 2030, pour atteindre environ 1 200 milliards de litres par an.
Les conséquences d’un même prélèvement sur les nappes et les rivières varient selon les territoires. A titre d’exemple, 14 % de l’eau utilisée par Google viennent de zones à risque « élevé » de pénurie, selon les documents de l’entreprise.
Emissions de CO2
Aujourd’hui, l’électricité des data centers provient pour plus de la moitié d’énergie carbonée.
La croissance des émissions de gaz à effet de serre des data centers devrait doubler, voire tripler, selon les scénarios établis par le Shift Project.
Les data centers, dont une partie sert à l’IA, émettent plus de gaz à effet de serre que la France : 369 millions de tonnes en équivalent CO₂, en 2024, selon le ministère de la transition écologique.
