Un quart des centres de données dans le monde sont situés dans des zones de stress hydrique

Résumé :

Avec le développement rapide de la technologie de l'intelligence artificielle, le nombre de centres de données dans le monde continue d'augmenter, fournissant une puissance de calcul aux chatbots, au cloud computing, aux services vidéo et à diverses applications en ligne. Cependant,

une nouvelle étude a révélé qu'environ un quart des centres de données dans le monde sont situés dans des zones présentant un déséquilibre entre l'offre et la demande en eau. Pendant au moins un mois chaque année, la demande locale en eau dépasse les ressources en eau disponibles. Si les températures mondiales continuent d’augmenter à l’avenir, cette proportion pourrait encore augmenter jusqu’à atteindre un tiers.

Cette recherche a été publiée dans Environmental Science and Technology, une revue de l'American Chemical Society, et les résultats de la recherche pertinents ont été annoncés dans un communiqué de presse publié par l'American Chemical Society le 19 octobre 2026. L'équipe de recherche a établi une carte de répartition mondiale des centres de données et a comparé l'emplacement des installations avec les besoins en eau de l'approvisionnement en eau local, de l'eau urbaine, de l'irrigation agricole, de la fabrication et de la production d'électricité afin d'évaluer la pression de l'eau à laquelle sont confrontés les centres de données existants.

Les chercheurs ont analysé un total de 9 347 centres de données opérationnels dans le monde. Les résultats montrent qu'environ 25 % d'entre eux sont situés dans des zones où il existe un écart entre l'approvisionnement en eau et la demande pendant au moins un mois chaque année, et qu'environ 6 % des centres de données sont situés dans des zones confrontées au stress hydrique pendant la majeure partie de l'année.

Lorenzo Rosa, auteur principal de l'étude et chercheur à la Carnegie Institution for Science aux États-Unis, a souligné que les centres de données ne sont pas construits dans des zones ouvertes sans autres besoins, mais sont directement superposés aux ressources en eau dont dépendent à l'origine les villes et les terres agricoles. À mesure que la taille des centres de données augmente, leurs besoins en eau peuvent encore exacerber les pressions locales existantes sur l’approvisionnement en eau.

Pourquoi les centres de données nécessitent-ils de grandes quantités d'eau ? La principale raison est que les serveurs génèrent beaucoup de chaleur lors de leur fonctionnement. Pour éviter que les processeurs, la mémoire et tout autre matériel ne surchauffent, ce qui pourrait dégrader les performances ou même provoquer un dysfonctionnement, les centres de données doivent continuer à dissiper la chaleur. Certaines installations utilisent des tours de refroidissement et des systèmes de refroidissement par évaporation pour éliminer la chaleur par évaporation de l'eau ; d'autres utilisent différentes formes de technologie de refroidissement liquide ou de refroidissement par air.

Pour les installations utilisant le refroidissement par évaporation, une partie de l'eau s'évaporera directement pendant le processus de dissipation de la chaleur et ne pourra pas retourner immédiatement au système d'approvisionnement en eau local. Les centres de données peuvent également réduire leur consommation d'eau grâce à d'autres méthodes de refroidissement, mais les besoins spécifiques dépendent de la densité des serveurs, de la technologie de refroidissement, des conditions climatiques et des charges d'exploitation.

Contrairement à l'électricité, les ressources en eau ne peuvent généralement pas être déployées de manière flexible via des réseaux de transport longue distance. Les centres de données nécessitent un approvisionnement en eau provenant des rivières, des lacs, des réservoirs ou des aquifères souterrains à proximité, dont dépendent également les communautés, les fermes et les installations industrielles environnantes. Même si un centre de données dispose de suffisamment de fonds, cela ne signifie pas que la région peut fournir de l’eau supplémentaire de manière illimitée.

L'équipe de recherche a noté en particulier que la consommation d'énergie des centres de données a été largement mesurée dans le passé, car la consommation d'électricité peut souvent être mesurée et enregistrée via des compteurs électriques. En revanche, les méthodes statistiques sur la consommation d’eau des centres de données dans les différentes régions ne sont pas uniformes, et certaines régions manquent même de données complètes. Par conséquent, les chercheurs espèrent qu’en établissant une carte mondiale du stress hydrique, ils pourront aider les gouvernements et les entreprises à identifier plus clairement les risques liés à l’eau que l’expansion des centres de données peut entraîner.

En termes de répartition mondiale des centres de données, les États-Unis occupent une proportion considérable, représentant 39 % du total des statistiques de recherche. Cela signifie que les États-Unis sont non seulement l’un des pays ayant la plus forte concentration de centres de données au monde, mais aussi une région importante où la pression de l’eau des centres de données pourrait encore augmenter à l’avenir.

L'étude a révélé qu'aux États-Unis, environ 21 % des centres de données sont situés dans des zones soumises à un stress hydrique. Il existe un grand nombre de clusters de centres de données dans l’est des États-Unis, et bon nombre de ces zones connaissent actuellement un stress hydrique relativement faible ; cependant, dans certaines parties de l’ouest et du sud des États-Unis, l’écart entre l’offre et la demande en eau peut durer plusieurs mois, et certaines zones peuvent même être confrontées à des pressions pendant la majeure partie de l’année.

Il existe des différences régionales évidentes dans la situation en Europe. Les centres de données sont principalement concentrés en Europe du Nord et centrale, qui sont généralement confrontées à relativement moins de stress hydrique. Cependant, le stress hydrique est plus aigu dans certaines régions des pays du sud de l’Europe, comme l’Espagne, l’Italie et la Grèce, et certaines régions peuvent connaître un écart entre l’offre et la demande en eau pendant plus de six mois chaque année.

Le Canada n'est pas entièrement épargné. Des recherches montrent qu'environ 35 % des centres de données au Canada sont confrontés à des pénuries d'eau pendant au moins un mois chaque année. Même si le Canada est généralement riche en ressources en eau, la répartition des ressources en eau n'est pas uniforme. Les conditions locales d’approvisionnement en eau dans les zones où sont concentrées la population, les installations industrielles et les centres de données peuvent être très différentes de la moyenne nationale.

Les chercheurs ont également analysé les principaux secteurs consommateurs d'eau autour des centres de données afin de déterminer avec quelles industries ces installations pourraient rivaliser. À l'échelle mondiale, environ 41 % des centres de données sont situés dans des zones où l'utilisation de l'eau urbaine et municipale domine, et environ 28 % se trouvent dans des zones où l'eau d'irrigation agricole domine.

En outre, environ 18 % des zones de centres de données sont situées dans des zones où la demande en eau du secteur manufacturier constitue la principale demande, et environ 8 % chevauchent la demande en eau du secteur de la production d'électricité. Le reste est principalement impliqué dans des activités telles que l’élevage et l’exploitation minière.

Ces données montrent que les problèmes de ressources en eau causés par l'expansion des centres de données ne sont pas simplement des problèmes d'eau industrielle, mais des défis globaux impliquant l'approvisionnement en eau urbain, la production agricole, l'approvisionnement en énergie et les écosystèmes.

Lorsque les centres de données chevauchent les besoins en eau des villes, les résidents, les services publics et les activités commerciales peuvent être confrontés à une concurrence plus intense pour les ressources en eau. Dans les zones où l’agriculture est dominante, les besoins supplémentaires en eau industrielle peuvent entrer en conflit avec l’eau d’irrigation. Quant à savoir si le stress hydrique entraînera à terme des restrictions d'eau pour les résidents, une réduction des rendements des cultures ou une limitation des opérations des centres de données, il n'est pas encore possible de tirer des conclusions définitives sur la seule base de cette étude.

Pour évaluer les impacts possibles du changement climatique, les chercheurs ont également utilisé plusieurs modèles climatiques mondiaux pour analyser les conditions de l'eau dans les zones où se trouvent les centres de données existants lorsque la température moyenne mondiale est de 3 degrés Celsius plus élevée qu'en 1900. Ce scénario représente des conditions climatiques possibles dans environ 10 à 40 ans et ne signifie pas que l'étude prédit que les températures mondiales atteindront définitivement ce niveau au cours d'une année spécifique.

Les résultats du modèle montrent que selon ce scénario climatique futur, environ 33 % des centres de données actuels dans le monde pourraient être situés dans des zones où la demande en eau dépasse l'offre. En d’autres termes, si les conditions climatiques évoluent dans la direction définie par l’étude, la proportion de centres de données confrontés à un stress hydrique pourrait passer d’un quart aujourd’hui à un tiers.

Les États-Unis devraient être particulièrement touchés. Étant donné que 39 % des centres de données mondiaux se trouvent aux États-Unis, une part considérable de la nouvelle pression d'eau à l'avenir sera également concentrée dans ce pays. Les chercheurs estiment que ce résultat met en évidence l'importance du choix de l'emplacement du centre de données : lorsqu'elles décident où construire, les entreprises ne doivent pas seulement prendre en compte le prix des terrains, l'alimentation électrique, les connexions réseau et les incitations fiscales, mais doivent également évaluer la durabilité à long terme des ressources en eau locales.

Il convient de noter que cette étude analyse les risques liés aux ressources en eau auxquels sont confrontés les centres de données actuellement en activité dans différentes conditions hydrologiques et climatiques, et ne constitue pas une prédiction du nombre de futurs centres de données ou de sites de construction spécifiques. Cela ne prouve pas non plus que tous les centres de données situés dans des zones de stress hydrique connaîtront des pannes d’approvisionnement en eau, ni ne quantifie directement l’ampleur des dommages réels que ces installations ont causés aux résidents environnants.

Les chercheurs ont souligné que l'écart entre l'offre et la demande en eau n'obligera pas nécessairement les centres de données à cesser leurs activités, car les entreprises peuvent maintenir leurs opérations en achetant des droits d'eau, en construisant des installations de stockage d'eau, en utilisant des sources d'eau alternatives ou en ajustant leurs méthodes de refroidissement. Cependant, la capacité de ces mesures à réduire réellement le stress hydrique local global dépend du système d’approvisionnement en eau spécifique, des règles réglementaires et des besoins des autres utilisateurs de l’eau.

L'équipe de recherche estime que la planification à long terme des centres de données doit accorder davantage d'attention à la gestion locale de l'eau et à l'état des infrastructures. Pour les zones disposant de ressources en eau relativement suffisantes, il peut être plus facile pour les nouveaux centres de données d'obtenir un approvisionnement en eau stable ; tandis que pour les zones déjà sujettes à la sécheresse, à une recharge insuffisante des eaux souterraines ou à une forte demande en eau agricole, la construction de nouvelles installations à grande échelle doit être plus prudente.

Les entreprises peuvent également réduire leur dépendance à l'eau douce en adoptant des systèmes de refroidissement efficaces, en augmentant les taux de recyclage de l'eau, en utilisant de l'eau recyclée qui répond aux exigences et en ajustant leurs opérations en fonction des conditions saisonnières de l'eau. Cependant, il n’existe pas de réponse unique à ces solutions techniques qui s’appliquent à tous les centres de données. Les différentes conditions climatiques, la charge des serveurs et la conception de l'infrastructure affecteront les économies d'eau réelles réalisées grâce aux différentes technologies de refroidissement.

À mesure que les modèles d'intelligence artificielle deviennent de plus en plus complexes, les ressources informatiques nécessaires à la formation et à l'exécution des modèles continuent de croître, et la consommation d'énergie et d'eau des centres de données est progressivement devenue un problème environnemental qui ne peut être ignoré dans le cadre de l'expansion de l'industrie technologique. Alors que les services d’IA eux-mêmes sont fournis sous forme numérique, les serveurs, les équipements de refroidissement et les systèmes d’alimentation qui les sous-tendent dépendent tous de ressources naturelles réelles.

Cette étude n'affirme pas que le développement de l'intelligence artificielle entraînera inévitablement des pénuries mondiales d'eau, mais souligne que la situation géographique des centres de données affectera leurs coûts environnementaux. Si des centres de données de même taille sont construits dans des zones disposant de ressources en eau suffisantes et dans celles souffrant de pénuries d’eau à long terme, la pression potentielle sur la société locale peut être complètement différente.

Les chercheurs estiment que la sélection et la gouvernance des futurs centres de données doivent intégrer les contraintes liées aux ressources en eau dans les décisions à long terme, plutôt que de se concentrer uniquement sur la puissance de calcul, les prix de l'énergie et la latence du réseau. Ce n'est qu'en prenant en compte les besoins en eau des résidents locaux, de l'agriculture, de l'industrie et des écosystèmes que nous pourrons juger plus précisément si l'expansion des centres de données est durable à long terme.

À mesure que le nombre de centres de données dans le monde continue d'augmenter, la gestion de l'eau pourrait progressivement devenir un facteur clé dans la construction d'infrastructures d'intelligence artificielle. Les différences de répartition mondiale révélées par l'étude signifient que la future concurrence pour les centres de données ne sera pas seulement une compétition pour la puissance de calcul, les puces et l'électricité, mais sera également de plus en plus affectée par les conditions de l'eau et les capacités de gouvernance locale.