Avec le réchauffement climatique et la percée de l’IA, les data centers vont-ils nous assécher ? (2/2)
C’est une comparaison que vous avez sans doute déjà croisée sur les réseaux sociaux. Face à la production d’un steak, la quantité d’eau requise pour une requête sur ChatGPT serait dérisoire.
Les réseaux sociaux comparent souvent la consommation d'eau de l'IA à celle de l'élevage industriel, affirmant que cette dernière est 228 fois supérieure. Par exemple, un steak nécessiterait bien plus d'eau qu'une requête sur ChatGPT. Cependant, ces comparaisons reposent sur des projections issues d'une banque américaine et non sur des données consolidées. L'Agence internationale de l'énergie (AIE) estime plutôt que les data centers ont consommé 560 milliards de litres d'eau en 2023. Ces comparaisons sont critiquées car elles pourraient minimiser l'impact réel de l'IA, dont l'usage explose. En France, l'Autorité de régulation des communications électroniques (Arcep) évalue la consommation directe des data centers à 575 000 mètres cubes d'eau en 2024, soit l'équivalent de 230 piscines olympiques. Ces chiffres ne reflètent cependant qu'une partie de l'empreinte réelle.
Les data centers utilisent principalement trois méthodes pour évacuer la chaleur produite par les serveurs. La première, utilisée dans 71% des cas en France selon l'Ademe (2025), est le free cooling : l'air extérieur refroidit naturellement les serveurs tant que sa température est inférieure à 24-25°C. Avec le réchauffement climatique, cette technique devient moins efficace, obligeant les data centers à recourir à des systèmes plus gourmands. Le refroidissement adiabatique consiste à pulvériser de l'eau qui s'évapore en absorbant la chaleur, mais il consomme jusqu'à 3,8 litres d'eau par kWh produit. Les tours de refroidissement évacuent la chaleur via l'évaporation d'eau, mais certaines aux États-Unis utilisent jusqu'à 19 millions de litres par jour, soit l'équivalent de la consommation d'une ville de 10 000 à 50 000 habitants. En France, ces tours sont rares pour des raisons réglementaires.
L'intelligence artificielle (IA) augmente considérablement les besoins en refroidissement des data centers. Les modèles d'IA comme ChatGPT nécessitent des ressources de calcul exponentielles, ce qui génère une chaleur bien supérieure à celle des data centers traditionnels. Une session d'entraînement à grande échelle pour un modèle d'IA pourrait consommer entre 1,9 et 4,9 millions de litres d'eau, selon les rendements de refroidissement. Pour répondre à ces défis, de nouvelles technologies émergent, comme le direct liquid cooling (refroidissement direct par liquide), où un fluide (mélange d'eau et de glycol) circule en boucle fermée autour des puces. Une alternative encore plus récente est le refroidissement par immersion, où les serveurs sont plongés dans un fluide diélectrique absorbant la chaleur. Nvidia a même développé un système utilisant un liquide à 45°C, présenté comme plus économe en énergie et en eau. Cependant, ces innovations restent marginales et leur généralisation prendra des années.
La consommation d'eau des data centers ne se limite pas à leur refroidissement direct. Elle inclut aussi l'eau utilisée pour produire l'électricité qui les alimente (scope 2) et pour extraire les matières premières (scope 3). En France, l'Arcep estime que l'eau prélevée pour la production d'électricité des data centers (6 millions de mètres cubes en 2023) est 10 fois supérieure à celle consommée directement par les centres. Avec l'augmentation prévue de la consommation électrique des data centers (de 10 TWh en 2026 à 23-28 TWh en 2035 selon RTE), cette empreinte pourrait tripler. Aux États-Unis, le Lawrence Berkeley National Laboratory a calculé que la consommation d'eau liée à l'électricité des data centers (800 milliards de litres en 2023) était 12 fois supérieure à celle du refroidissement direct (64 milliards de litres). L'empreinte eau dépend aussi du mix énergétique : les énergies fossiles consomment bien plus d'eau que le solaire ou l'éolien.
Les data centers aggravent les tensions locales sur l'eau, surtout en période de sécheresse. Aux États-Unis, deux tiers des projets de data centers sont prévus dans des régions arides, attirées par des coûts fonciers bas et des avantages fiscaux. Google a vu sa consommation nette d'eau augmenter de 28% entre 2023 et 2024, atteignant 30 milliards de litres, dont un tiers provient de zones en stress hydrique. Microsoft estime que 46% de son eau provient de régions confrontées à des pénuries. En France, la situation est moins critique, mais l'Ademe alerte sur le risque accru de conflits d'usage dans les zones déjà soumises à un stress hydrique, notamment si le recours au refroidissement adiabatique se généralise. Les data centers ne sont pas les seuls responsables, mais leur croissance exponentielle exacerbe les déséquilibres existants.
La fabrication des semi-conducteurs, composants essentiels des data centers, consomme d'énormes quantités d'eau ultrapure. Une usine moyenne utilise environ 38 millions de litres d'eau par jour, principalement pour refroidir les équipements et garantir la pureté des *wafers* (galettes de silicium). Cette consommation est rarement prise en compte dans les bilans des data centers, car elle relève de leur chaîne d'approvisionnement (*scope 3*). Les entreprises du secteur manquent de transparence sur ces données, ce qui rend difficile l'évaluation précise de leur empreinte eau globale. Pourtant, ces prélèvements massifs ont un impact local, surtout dans les régions où l'eau est déjà une ressource rare.
