La transition numérique dans l’enseignement supérieur et dans la recherche est-elle compatible avec l’écologie ?

L’empreinte carbone de la transition numérique risque-t-elle d’exploser à l’aune de l’essor des intelligences artificielles génératives ? Cette question concerne aussi le secteur de l’enseignement supérieur et de la recherche.

En matière de transition numérique, les secteurs de l’enseignement supérieur et de la recherche (ESR) sont loin d’être à la traîne. En effet, la recherche repose déjà massivement sur des infrastructures de calcul et de stockage, sur des réseaux de communication permettant une collaboration internationale efficace, et les enseignements utilisent tous les jours des plates-formes pédagogiques numériques. Mais cette numérisation massive est-elle compatible avec la transition écologique ?

Dans l’ESR comme ailleurs, le numérique a des impacts environnementaux positifs et négatifs. Au même titre que les autres universités, l’Université de Lille est impliquée dans cette transition. Celle-ci est mise en perspective avec l’irruption de l’intelligence artificielle (IA) générative à l’occasion de la semaine des transitions organisée par l’Université de Lille. L’occasion de faire le point sur les liens entre transition numérique et écologique.

La transition numérique, un enjeu pour l’ESR

La transition écologique et la transition numérique ont un point commun : elles décrivent toutes les deux la transformation d’un système pour passer d’un état stable à un autre.

Si on regarde l’enseignement supérieur, la transition numérique est déjà très largement entamée. Les systèmes d’information des établissements d’enseignement supérieur gèrent déjà à l’aide d’outils informatiques la plupart de leurs grandes fonctions : scolarité, gestion des ressources (humaines, financières, immobilières), recherche…

Par ailleurs, les étudiants et les personnels bénéficient d’une large gamme d’outils de communication et de travail collaboratif. Le recours aux plates-formes numériques pour l’enseignement s’est généralisé (plateformes pédagogiques, classes virtuelles, etc.). Tout ceci est bien documenté dans la collection numérique éditée par l’Agence de mutualisation des universités et des établissements (Amue).

Le numérique a eu, depuis la fin des années 1980, un effet transformateur majeur sur les établissements d’enseignement supérieur, bien avant d’autres pans de la société. C’est aussi cela qui leur a permis de traverser la crise du Covid-19 sans cesser de former les étudiants et de produire des connaissances.

Nous sommes ainsi arrivés à un niveau de maturité numérique où les établissements construisent leurs propres schémas directeurs du numérique pour planifier l’évolution de leurs systèmes d’information en fonction de l’évolution des besoins et des technologies.

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Il reste toutefois beaucoup à faire : les établissements doivent s’adapter aux innovations numériques et, notamment, à la déferlante des intelligences artificielles génératives.

Les impacts environnementaux du numérique

Les impacts environnementaux du numérique commencent à être bien documentés. L’Ademe, entre autres, a produit plusieurs documents faisant le bilan des connaissances sur ce sujet.

Elle estime que le numérique (data centres, réseaux et terminaux) représente en France :

• une empreinte carbone de 29,5 millions de tonnes équivalent CO₂, soit 4,4 % de l’empreinte carbone nationale, soit l’équivalent des émissions dues aux poids lourds,

• une consommation électrique de 51,5 térawatts-heures, soit 11 % de la consommation électrique totale,

• Sans mesures correctrices dans les années à venir, son impact devrait croître de manière difficile à suivre.

Ces impacts sont probablement sous-évalués, car ces évaluations datent d’avant la révolution de l’intelligence artificielle (IA) générative et ne prennent pas en compte les impacts hors du territoire français des usages numériques (en particulier ceux faisant appel à des traitements effectués dans des data centres situés à l’étranger).

La fabrication des matériels informatiques en constitue la part principale. Celle-ci constitue 80 % de l’empreinte carbone du numérique, tout en entraînant des pollutions des eaux et des sols du fait de l’extraction des matières premières.

L’ONU, dans son rapport sur l’économie numérique en 2024, insiste également sur la consommation d’eau du numérique, à la fois pour la fabrication du matériel que pour son utilisation. Les plus gros data centres utilisent des systèmes de refroidissement à eau liquide qui posent des conflits d’usage. Les investissements massifs en cours dans l’IA générative pourraient encore aggraver le problème.

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# Une préoccupation grandissante au sein de l’ESR

Comment relever ces nouveaux défis, et à quel prix ? Cette transition vers l’IA générative est-elle encore soutenable au plan écologique ? Faut-il miser sur celle-ci ou la ralentir ? Tout dépend, en définitive, de ce que l’on souhaite en faire.

Vaut-il mieux utiliser l’IA pour chercher de nouveaux forages pétroliers ou pour améliorer les prévisions sur l’évolution du climat ? Dans ce contexte, l’enjeu de sobriété et d’écoresponsabilité numérique peut aussi s’appliquer à l’enseignement supérieur et à la recherche (ESR).

La communauté de l’ESR s’interroge sur ces questions, comme en témoignent plusieurs initiatives, par exemple les journées GreenDays, qui rassemblent chaque année depuis douze ans les chercheurs de diverses disciplines intéressés au numérique écoresponsable.

Du point de vue des infrastructures, l’ESR a déjà effectué une large part de sa mue numérique, à la fois pour les systèmes d’information et pour le soutien à la recherche avec des supercalculateurs – comme ceux qui sont proposés par Genci ou au sein du mésocentre de calcul scientifique de l’Université de Lille.

La démarche de mutualisation des moyens de calcul de l’Université de Lille, engagée dès 2011, permet de regrouper les financements sur projets pour construire une infrastructure efficace et partagée au bénéfice de tous les chercheurs du site. Son hébergement dans le data center de l’université assure une meilleure efficacité énergétique du refroidissement de cette infrastructure que si elle était dispersée dans de multiples petites salles. De plus, cette mutualisation permet d’éviter les périodes de faible utilisation des machines, en plus d’en réduire le nombre.

Plusieurs démarches sont engagées dans l’enseignement supérieur et la recherche au niveau national pour maîtriser l’impact de ces infrastructures numériques :

• un marché public national d’achat de matériel informatique qui inclut des contraintes environnementales,

• une mutualisation des hébergements informatiques dans des data centres régionaux avec un plan de fermeture des petits sites, moins efficaces au plan énergétique,

• et le développement de communs numériques dans une démarche d’écoconception, coordonnée au niveau national par le Coreale.

Ces enjeux concernent aussi les formations portées par les établissements d’enseignement supérieur. Ces établissements incluent de plus en plus systématiquement des modules de cours sur les impacts du numérique dans ses formations en informatique. À l’Université de Lille par exemple, on trouve une fresque du numérique en licence et des unités d’enseignement dédiées en master ainsi qu’en formation d’ingénieurs. Le groupe de travail EcoInfo a d’ailleurs produit un référentiel de connaissances pour un numérique éco-responsable qui aide à construire ces modules de formation.

La formation à la « transition écologique pour un développement soutenable » est en outre préconisée pour tous les étudiants de premier cycle à partir de 2025.

Enfin, pour le grand public et les autres organisations, l’Ademe, le CNRS et Inria portent le projet AltImpact, qui vise à sensibiliser aux enjeux du numérique écoresponsable et liste de nombreuses bonnes pratiques actionnables à la maison, au travail ou dans une organisation.

Cet article est publié dans le cadre de la Semaine des transitions, organisée par l’Université de Lille du 24 au 29 mars 2025.

Pierre Boulet est membre du GDRS EcoInfo et de l'association VP-Num des vices-présidents en charge du numérique dans les établissements d'enseignement supérieur. Il a reçu des financements de l'ANR, de la Métropole Européenne de Lille, de la Région Hauts-de-France et de la Commission Européenne pour ses travaux de recherche.