La “Silicon Prairie”

Comment les data centers menacent les territoires, les communautés, et l'environnement

Photo de Nils Huenerfuerst via Unsplash

La course sans fin aux terres agricoles

Tandis que l’industrie de l’IA se développe, le besoin de capacité computationnelle capable de prendre en charge ces applications a entraîné un développement sans précédent de data centers. Selon Our World in Data, les investissements pour construire de tels centres aux États-Unis ont été multipliés par 5 depuis 2022 (novembre 2022 marquant le lancement de ChatGPT par OpenAI).

Lors de l'arrivée des premiers data centers, les zones urbaines sont devenues des emplacements privilégiés d’implantation en raison de leur excellente connectivité réseau, de leurs infrastructures électriques existantes et de leur proximité avec les utilisateurs. Le choix de l’emplacement est particulièrement important pour les secteurs tels que la santé et la finance, dont les opérations ne peuvent tolérer d’interruptions de service ni ralentissement des performances. 

Or, pour les modèles d’IA générative basés sur le cloud, la réalité est tout autre. Plus besoin de prioriser la proximité avec les utilisateurs pour garantir un temps de réponse rapide: les services d’IA peuvent être assurés à distance grâce au cloud. Les nouveaux centres de données peuvent donc être implantés dans des régions où l'électricité est peu chère et où les terrains sont disponibles: les zones rurales.

Et les données semblent confirmer cette tendance. Selon le Pew Research Center, 67% des data centers dont la construction est prévue aux États-Unis seraient implantés dans des zones rurales. Pour les agriculteurs de ces régions, cette prédiction apparaît comme préoccupante, car elle fait écho au phénomène d'accaparement des terres agricoles, au cours duquel l’expansion des exploitations agricoles à l’échelle industrielle et la concentration du secteur ont contribué à l’éviction de petites exploitations et à la cessation de leur activité.

Avec la construction de nouveaux data centers, les agriculteurs font face à un dilemme similaire: conserver leurs terres, mais passer à côté d’importants revenus financiers, ou profiter de ces retombées financières, mais abandonner une grande partie de leur mode de vie. Lorsque l’on sait que la plupart des petits exploitants ne tirent pas de bénéfices uniquement de la vente de leurs récoltes ou de leur bétail mais dépendent souvent de revenus extérieurs pour subvenir à leurs besoins, il n’est pas étonnant que les promoteurs leur proposent des prix bien au-dessus de ceux du marché. Récemment, un agriculteur du Kentucky a reçu une offre de 8 millions de dollars pour vendre son terrain à un projet de data centers, soit 3 500% de plus que le prix auquel il l'avait acheté des années plus tôt.  

Sur le papier, vendre leurs terres peut sembler être une décision financière judicieuse pour ces agriculteurs, mais la réalité est plus nuancée. Pour beaucoup d’entre eux, la terre constitue à la fois une source précieuse de revenus et un élément central de l’histoire de leur famille et de leur communauté. Bien que cliché, l’argent n’achète pas tout – et pour cet agriculteur du Kentucky, le proverbe s’est avéré vrai puisqu’il a rejeté l’offre de 8 millions. Mais quelle que soit la décision d’un agriculteur face à l’une de ces offres, une chose est claire: les géants de la tech tirent injustement parti des communautés rurales, grâce à des moyens financiers qui semblent inépuisables.

Impact des data centers sur les communautés locales

À mesure que ces centres se multiplient, leurs impacts s’amplifient également et affectent les communautés de diverses façons, aussi bien sur le plan financier qu’environnemental. En effet, il est admis que les data centers nécessitent d'énormes quantités d'énergie pour fonctionner. Une étude de Berkeley Labs estime que d’ici 2028, la demande en énergie des data centers pourrait atteindre 12% de la consommation d'électricité totale aux États-Unis. À titre de comparaison, un data center dédié à l’IA consomme autant d'électricité sur un an que 100 000 ménages, et pour les centres de plus grande taille (en construction dans les zones rurales), leur consommation pourrait être 20 fois plus importante.

Tandis que de nouveaux centres de données voient le jour et que la demande en énergie explose, les ménages s'inquiètent de la manière dont ces coûts seront répartis. Bien que de nombreux facteurs contribuent à la hausse des factures d'électricité, certains éléments indiquent que la construction de nouvelles infrastructures énergétiques destinées aux data centers a déjà contribué à la hausse des prix dans au moins une région aux États-Unis, le Mid-Atlantique. D’autres régions pourraient connaître une hausse similaire si les gouvernements ne mettent pas en place des mesures adéquates pour encadrer cette croissance.

En plus des impacts financiers, les conséquences environnementales de l’IA ont suscité beaucoup d’attention. Les centres de données requièrent énormément d’eau pour refroidir les serveurs – ceux de moyenne taille peuvent consommer jusqu'à 300 000 gallons d'eau par jour, tandis que les plus grands peuvent en consommer jusqu'à 5 millions par jour, soit une quantité comparable à celle consommée par une petite ville. Cette demande massive est un problème urgent pour les collectivités confrontées aux sécheresses ou à l'épuisement de leurs ressources en eau. Depuis 2022, les deux tiers des data centers opérationnels ou en construction sont dans des zones de stress hydrique, comme le sud de l'Arizona, le bassin du fleuve Colorado et le Texas.

Enfin, compte tenu de leur besoin constant en électricité, les data centers font régulièrement appel aux centrales à gaz pour faire fonctionner leurs opérations courantes, ainsi qu’à des générateurs diesel en cas d'urgence. Les deux présentent leur lot de risques pour la santé et le climat, générant pollution de l’air et des émissions de gaz à effet de serre. Une dégradation de la qualité de l’air dans des communautés situées près de ces centres a déjà été constatée, renforçant des inquiétudes en matière de justice environnementale.

Pour toutes ces raisons, des collectivités locales à travers les États-Unis se lèvent contre ces projets: un sondage mené plus tôt cette année révèle que près de 70% des Américains s'opposent à la construction de data centers près de chez eux. Le 18 juillet dernier, 142 manifestations ont été recensées dans un effort de coordination nationale à travers 42 États. Ce scepticisme grandissant n’est pas unique aux États-Unis, mais est partagé dans d'autres pays également. En 2021, EirGrid, le gestionnaire du réseau de transport d'électricité irlandais, a imposé un moratoire sur les nouveaux projets de centres de données, interdisant toute nouvelle transmission autour de Dublin (il a pris fin en décembre 2026). De la même manière, Energinet, le gestionnaire du réseau danois, a annoncé plus tôt cette année une pause de trois mois de tout nouveau raccordement de data centers au réseau électrique. Il y a tout juste trois semaines, 5 élus locaux – dont la maire – d’une petite commune en France ont démissionné de leur fonction pour protester contre un projet de data center porté par Google. La question n'est donc pas de savoir si les gouvernements devront répondre à ces préoccupations, mais plutôt quand ils prendront les mesures nécessaires pour protéger les communautés locales de ces impacts.

Le fumier comme combustible des data centers

Face à ces préoccupations environnementales, le développement de nouvelles sources d’énergie renouvelable apparaît nécessaire pour accompagner la croissance des data centers. Si l’éolien et le solaire peuvent contribuer à répondre à la hausse de la demande en électricité, les promoteurs se tournent également vers des alternatives plus fiables, car pilotables et non intermittentes. Parmi celles-ci: le biogaz, obtenu par la digestion anaérobie, ou méthanisation, des effluents d’élevage tels que le fumier, processus permettant la décomposition de matières organiques en l'absence d'oxygène.

Image traduite de Tn.gov 

L’utilisation du biogaz n’est pas nouvelle, mais le recours au biogaz pour répondre aux besoins énergétiques des data centers est un phénomène relativement récent. Les partisans de cette utilisation mettent en avant une complémentarité entre les data centers et les usines de méthanisation: la chaleur produite en continu par les ordinateurs des centres peut être réutilisée dans le processus de méthanisation, notamment pour accélérer la décomposition du fumier. La chaleur générée par un data center pourrait donc être transférée vers une usine de méthanisation au moyen d’un échangeur de chaleur, un système qui permet à l’eau d’absorber et de transporter cette chaleur. 

Malgré cette complémentarité, certains critiques s'inquiètent des conséquences négatives que pourrait avoir la valorisation énergétique du fumier. L’une des principales craintes concerne le risque de favoriser le développement d’élevages industriels: produire du biogaz en grande quantité nécessite des volumes de fumier importants, et donc beaucoup de vaches. À mesure que les centres de données se délocalisent vers les zones rurales, les agriculteurs pourraient être incités à réorienter leurs activités vers l’élevage et ainsi tirer de nouveaux profits. Si le fumier devenait plus rentable que les productions alimentaires, les exploitants pourraient alors accroître la taille de leurs troupeaux afin d’augmenter la production de fumier et, par conséquent, la production d'énergie.

Mais le biogaz peut-il réellement être considéré comme une source d'énergie renouvelable si son utilisation favorise le développement de l’élevage industriel (un des principaux moteurs du changement climatique)? Pas vraiment. Une revue scientifique évaluant les avantages et inconvénients de la digestion anaérobie conclut que, si les digesteurs* peuvent réduire les émissions de méthane à court terme, ils peuvent également augmenter les émissions d'ammoniac, de sous-produits toxiques et d’autres polluants rejetés dans l'environnement, phénomène que l’on appelle “pollution swapping”.

*cuve dans laquelle le processus de méthanisation a lieu.

Conclusion

Au fond, l’expansion rapide de l’intelligence artificielle et son infiltration dans nos vies quotidiennes soulèvent une question essentielle: à qui cette technologie sert-elle réellement, et à quel prix? C’est une question qui mérite d'être étudiée plus sérieusement. Car derrière ces processus numériques se trouve une réalité bien physique: ils reposent sur l’extraction et la consommation de ressources. Convertir les terres agricoles en data centers n’est pas durable, tout comme la transformation du fumier en biogaz, qui risque de renforcer notre dépendance à l'agriculture animale intensive. Il est important de se rappeler que l’expansion de la tech, aussi innovante soit-elle, ne peut pas se faire à n'importe quel prix. Nous avons besoin de garde-fous pour préserver les territoires, les populations et les ressources naturelles dont nous dépendons.