L’équipe Numérique du Shift Project a le plaisir de vous présenter les premiers résultats intermédiaires de ses travaux menés en parallèle, sur les conditions de pertinence des mondes virtuels au vu des contraintes énergie-climat, et sur les infrastructures réseaux et les stratégies à mettre en œuvre pour les rendre résilientes à la double contrainte carbone.

Vous pouvez également télécharger : 

• Le tableur Excel (version provisoire) ayant permis la construction des données et des hypothèses pour le scénario « Méta-métavers » d’un déploiement généralisé de mondes virtuels et pour le scénario « Méta-conférence » sur l’usage généralisé de réunions et conférences immersives en-ligne ;
• Le tableur Excel (version provisoire) ayant permis d’utiliser le modèle Lean ICT du Shift Project (2021) pour évaluer les scénarios mondes virtuels.
• Le replay de la présentation du rapport.
• Le support de présentation utilisé lors du webinaire.

Votre participation aux travaux  Le travail qui vous est présenté ici est exploratoire : il vise à initier de nouvelles discussions et pose sur de nombreux sujets davantage de questions qu’il n’en résout. Bien qu’il soit déjà le fruit d’un travail collectif, ce rapport intermédiaire est encore un document de travail imparfait, incomplet et évolutif. Dans cette logique, nous vous prions d’envoyer vos remarques, critiques et propositions aux adresses suivantes : maxime.efoui@theshiftproject.org et marlene.debank@theshiftproject.org Nous avons besoin de vous : toutes les contributions sont les bienvenues !

A propos des travaux du Shift Project sur la sobriété numérique

Au sein de son programme de travail consacré aux enjeux des technologies numériques vis-à-vis de la double contrainte carbone (réduction des émissions carbonées, affranchissement à notre dépendance aux énergies fossiles), le Shift Project a publié, au cours des dernières années, cinq travaux portant sur l’impact environnemental du numérique :

• Lean ICT – Pour une sobriété numérique (2018)
• L’insoutenable usage de la vidéo en ligne (2019)
• Déployer la sobriété numérique (2020)
• Impact environnemental du numérique – tendances à 5 ans et gouvernance de la 5G (2021)
• Planifier la décarbonation du système numérique en France – cahier des charges (2023)

De nombreuses initiatives sont nées parmi les acteurs du numérique, qui sont rapidement et fortement montés en compétence sur le sujet de l’impact carbone et énergie des biens et services connectés. L’ambition des travaux menés dans notre programme de travail est ainsi de construire une vision globale de ce qu’implique un numérique sobre et résilient, a minima au niveau européen, et d’éclairer la question centrale de ce défi :

« Comment faire du numérique un véritable outil pour repenser les modes de production et de consommation plutôt qu’un simple levier d’optimisation des modes actuels ? »

A propos de nos nouvelles publications sur les mondes virtuels et les infrastructures réseaux

La phase en cours de ces travaux comporte deux axes, menés en parallèle :

• Notre travail sur les conditions de pertinence des mondes virtuels au vu des contraintes énergie-climat, dont l’ambition est de documenter la manière dont les promesses et projections de nouveaux usages peuvent enclencher le déploiement de certaines trajectoires dans les choix de développement d’infrastructures numériques ;
• Notre travail sur les infrastructures réseaux et les stratégies à mettre en œuvre pour les rendre résilientes à la double contrainte carbone.

Pourquoi travailler sur l’empreinte énergie-climat des mondes virtuels ?

L’annonce d’investissements massifs dans les métavers en 2021 et l’engouement à l’échelon national et européen pour les technologies immersives interpellent, les mondes virtuels proposant de nouveaux usages pour un système numérique déjà soumis dans son ensemble à l’épreuve de la contrainte énergétique et climatique. Le simple cas des technologies immersives démontre déjà que les empreintes énergétiques des trois tiers du système numérique (terminaux, centre de données, infrastructure réseaux) sont menacées de prendre de concert des directions insoutenables :

• Du côté des terminaux, l’extension de l’offre de terminaux immersifs, dont l’intensité énergétique se renforce, a vocation à séduire un public toujours plus large.
• Du côté des centres de données, les terminaux immersifs facilitent la génération et la collecte de volumes croissants de données, à stocker ou à exploiter. Ces volumes de données deviennent même essentiels pour supporter certains modèles d’affaires. A cela s’ajoute d’autres dynamiques, comme le déport de puissance de calcul vers les centres de données pour alléger les terminaux immersifs, ou encore le déploiement de l’intelligence artificielle générative en tant qu’outil de création de contenu mis à disposition des utilisateurs.
• Du côté des infrastructures réseau, les exigences en termes de latences, mais aussi de débits descendants et surtout montants mettent sous pression le développement des réseaux.

Effets d’offre et effets d’usage se mêlent, à différents niveaux, et co-construisent une dynamique qui, si elle s’entérine dans l’écosystème numérique sous l’impulsion de politiques publiques (ou de l’absence de politiques publiques) et en stratégies économiques, fixe un cap en définitive incompatible avec la double-contrainte carbone.

Pourquoi travailler sur l’empreinte énergie-climat des réseaux

Les réseaux sont une brique à la fois élémentaire et loin d’être négligeable de notre système numérique.

Du point de vue quantitatif, ils représentent entre 12 % (The Shift Project, 2021) et 25 à 35 % de l’empreinte carbone du numérique dans le monde (Freitag C. et al., 2021; Malmodin J. et al., 2023), et 5,5 % en France (ADEME & Arcep, 2023). En France, la consommation électrique des 4 principaux opérateurs affiche un taux de croissance moyen de + 6 %/an entre 2017 et 2021 pour atteindre presque 4 TWh en 2021 , dont 60 % pour le seul réseau d’accès mobile (ADEME & Arcep, 2023). Cette croissance est principalement expliquée par la croissance de ce dernier avec le déploiement massif et régulier de nouveaux sites et équipements.

Ces dynamiques propres aux réseaux s’intègrent dans une logique systémique : le numérique fonctionne en système et ses trois tiers (terminaux, infrastructures réseaux, centres de données) évoluent de concert. Les choix de déploiements faits au niveau des réseaux impactent l’ensemble du système numérique tout en étant le résultat de la trajectoire générale donnée au système :

• La volonté de déployer de nouveaux usages justifie le déploiement de nouvelles capacités (la multiplication des contenus vidéos appelle un besoin de plus grande capacités réseaux en mobilité etc.) : c’est l’effet d’usage ;
• Le déploiement de nouvelles capacités entraîne le développement de nouveaux usages (possibilité de visionner des vidéos UHD en itinérance, nécessité de renouveler son smartphone pour profiter pleinement de ce nouveau service etc.) : c’est l’effet d’offre.

Cette étude vise donc, dans l’approche systémique construite par The Shift Project depuis 2018, à documenter plus précisément les enjeux du tiers « Infrastructures réseaux » au sein des dynamiques de transformation à opérer sur le système numérique français et européen pour le rendre sobre et résilient. Le périmètre de l’étude sera concentré autour de deux grandes composantes :

• Les réseaux mobiles, qui sont aujourd’hui la partie de l’infrastructure tirant la consommation électrique des réseaux et sa croissance. Les réseaux fixes seront évidemment intégrés dans les réflexions systémiques finales ;
• Les infrastructures satellitaires, qui proposent une infrastructure supplémentaire et nouvelle, à la fois du point de vue des réseaux (avec des modalités de couverture, de déploiement et d’opération tout à fait différentes des solutions terrestres) et du point de vue de l’écosystème aérospatial (les dynamiques appelées par ces infrastructures numériques engendrant des ruptures fortes sur les ordres de grandeur de nombres de satellites mis en orbite et de lancements réalisés).

Le périmètre géographique de l’étude s’appuiera sur des quantifications réalisées à l’échelle française, afin de construire les outils et lignes de force des réflexions grâce auxquels pourra être construit le cahier des charges d’un numérique sobre et résilient au niveau européen.

Contacts

• Hugues Ferreboeuf, Chef de projet « Numérique »
• Maxime Efoui-Hess, Coordinateur du programme « Numérique » | maxime.efoui@theshiftproject.org
• Marlène De Bank, Ingénieure de recherche | marlene.debank@theshiftproject.org

Remerciements

Le programme « Numérique » de The Shift Project est accompagné par ses partenaires, qui rendent possible par leur soutien et leur participation les travaux dont le présent rapport est l’un résultat.