Des centres de données gourmands en eau : comment l'IA modifie la demande et le risque liés à l'eau

L’intelligence artificielle (IA) est souvent évoquée en termes de puissance de calcul, de demande de puces et de ses besoins énergétiques croissants. Pourtant, une autre ressource naturelle essentielle répond aux besoins croissants de l'IA et de la numérisation – l'eau. Parmi les principales problématiques figurent la consommation d'eau pour le refroidissement, les prélèvements d'eau en amont liés à la production d'électricité et le stress hydrique local, qui se révèlent à la fois comme des contraintes opérationnelles réelles et comme un moteur structurel d'opportunités d'investissement.

Pourquoi les centres de données sont-ils si gourmands en eau ?

Les centres de données utilisent principalement de l’eau sur site grâce à des systèmes de refroidissement qui éliminent la chaleur des serveurs et d’autres équipements. S’il existe différentes méthodes de refroidissement, le refroidissement par évaporation est souvent privilégié car il peut être très efficace et plus économe en énergie que les systèmes de refroidissement mécaniques qui utilisent peu ou pas d’eau en fonctionnement mais sont très gourmands en énergie. Toutefois, le refroidissement par évaporation introduit un véritable arbitrage entre l’énergie et l’eau (compte tenu des pertes par évaporation) dans la conception des centres de données. Cet arbitrage devient de plus en plus important à mesure que les charges de travail de l’IA augmentent.

Le calcul d’IA exige généralement une infrastructure à plus haute densité, en particulier lorsque des unités de traitement graphique (GPU) et d’autres puces accélérées sont utilisées à grande échelle. Les environnements de calcul plus denses génèrent davantage de chaleur, ce qui peut accroître les besoins en matière de refroidissement. Des recherches menées par le Lawrence Berkeley National Laboratory suggèrent que l’utilisation directe de l’eau par les centres de données américains pourrait être multipliée par deux à quatre d’ici 2028 par rapport à 2023 ¹ alors que l’infrastructure liée à l’IA continue de s’étendre.

^{Ensembles de tours de refroidissement dans un bâtiment de centre de données}

L’empreinte cachée en amont : l’eau dans le mix énergétique

En outre, la production d’électricité nécessaire à l’alimentation des centres de données entraînée une consommation indirecte d’eau. Cette empreinte hors site pourrait être plus importante que la demande directe en refroidissement sur site. Les estimations ont révélé que l’utilisation indirecte de l’eau associée à la production d’énergie pourrait représenter jusqu'à 75 % de l’empreinte hydrique globale d’un centre de données.² C’est important parce que la production d'électricité dans de nombreux systèmes régionaux repose encore fortement sur les centrales thermiques, qui utilisent des volumes importants d’eau pour le refroidissement – la production d’électricité représente environ 40 % du total des prélèvements d’eau aux États-Unis.³

Le profil hydrique de l’infrastructure de l’IA est donc inséparable de l’évolution du mix énergétique. Si une part plus élevée d’énergies renouvelables variables sur le réseau comme l’éolien et le solaire pourrait réduire matériellement la demande indirecte en eau, certaines technologies à faible émission de carbone, notamment la géothermie, la biomasse et les systèmes de captage du carbone, peuvent néanmoins être également gourmandes en eau. La tendance globale dépendra de l'évolution de la composition du réseau en parallèle avec la croissance des centres de données.

Réponse locale et réglementaire aux risques hydriques

Au niveau national, la consommation d'eau des centres de données reste modeste par rapport à la consommation totale d'eau – en 2023, les centres de données américains représentaient environ 0,3 % de l'approvisionnement total en eau public des États-Unis contigus.⁴ Mais le risque lié à l'eau est intrinsèquement local, et c'est là que le problème devient plus important. La disponibilité de l'eau varie considérablement en fonction de la géographie, des conditions des bassins hydrographiques (captages), des infrastructures existantes et de la concurrence entre la demande des ménages, de l'agriculture et de l'industrie. Dans plusieurs juridictions, la disponibilité de l'eau a déjà commencé à influencer l'emplacement et le développement de l'infrastructure des hyperscalers. Au Chili, par exemple, le projet de centre de données Cerrillos approuvé a été retiré en 2024 et reformulé suite à une décision de justice environnementale qui a soulevé des préoccupations quant à l'utilisation de l'eau souterraine.⁵ Aux États-Unis, une forte opposition de la communauté au campus du « Project Blue » en Arizona concernant la demande d'eau a contribué à des modifications de conception et au retrait d'Amazon du projet.⁶

Ces cas illustrent que la disponibilité en eau façonne de plus en plus non seulement le lieu de construction des centres de données, mais également leur conception, les opérateurs répondant par des changements de systèmes de refroidissement et des stratégies d’implantation révisées.

L’environnement réglementaire évolue également.  Si certaines juridictions ont annoncé des restrictions ou des moratoires sur la construction de nouveaux centres de données, d’autres se concentrent sur les normes, la publication d’informations et les incitations proactives en faveur d’une conception plus durable, ainsi que sur l’établissement de normes en matière de déclaration et d’utilisation de l’eau :

• La Californie a proposé des crédits d’impôt pour les installations répondant à des critères de durabilité spécifiques, notamment l’adoption de systèmes de refroidissement durables.

• La Directive européenne sur l'éfficacité énergétique est en train de créer une étiquette pour les centres de données, qui inclura des informations sur la consommation d'énergie et d'eau, ainsi que sur les sources d'énergie renouvelables.
• Le système d'indicateurs d'évaluation des centres de données verts de Chine inclut la métrique d'éfficacité de l'utilisation de l'eau (WUE) comme base pour déterminer un rating « vert ».

« L’eau s’impose comme une considération essentielle dans la chaîne de valeur de l'IA. En tant qu'investisseurs, comprendre comment les entreprises gèrent des ressources naturelles de plus en plus limitées peut fournir un aperçu précieux des risques futurs, des avantages concurrentiels et des opportunités de croissance à long terme. Nous pensons que les entreprises qui allient innovation et solide gestion environnementale seront probablement parmi les bénéficiaires de cette tendance structurelle. »

 

– Hamish Chamberlayne, Responsable des actions durables mondiales

Une vague d’innovation en matière de refroidissement est en cours

Bien que les réalités opérationnelles maintiennent le refroidissement par évaporation largement utilisé pendant un certain temps, le secteur répond également aux pressions croissantes en matière de densité hydrique et énergétique en développant une nouvelle génération de technologies de refroidissement. Le refroidissement liquide direct vers la puce – dans lequel le liquide de refroidissement circule en circuit fermé à travers des plaques froides montées directement sur les processeurs – est de plus en plus utilisé dans les environnements d’IA à haute densité et peut réduire considérablement la consommation d’eau au niveau de l’installation. Le refroidissement par immersion, dans lequel les serveurs sont immergés dans un fluide diélectrique non conducteur, passe également des déploiements de niche à la conception généraliste des centres de données. Des approches plus expérimentales telles que le refroidissement microfluidique, qui intègre des canaux liquides directement dans la puce elle-même, offrent un potentiel d’efficacité à long terme encore plus grand.

Certains opérateurs commencent également à déployer des systèmes de refroidissement en circuit fermé et « sans eau » dans leurs nouvelles installations, qui recirculent en permanence le liquide de refroidissement et éliminent les prélèvements d'eau évaporative en cours. Le compromis reste la consommation d'énergie – l'élimination de l'utilisation de l'eau signifie généralement une consommation accrue d'électricité – mais à mesure que les technologies de refroidissement s'améliorent, cet écart se réduit.

Au-delà de la conception de l’infrastructure, l’IA elle-même est de plus en plus déployée dans des outils visant à gérer plus efficacement les ressources en eau. Les applications incluent la détection des fuites dans les réseaux de distribution, la mesure intelligente et la prévision de la demande, l’optimisation de l’irrigation dans l’agriculture et la modélisation au niveau du bassin pour appuyer les décisions d’allocation de l’eau.

Insights de nos engagements sur les risques liés à l'eau

Janus Henderson estime que la prise en compte de la durabilité peut mieux éclairer la sélection de titres et l’identification des risques en mettant en évidence les contraintes environnementales et sociales susceptibles d'affecter les modèles économiques à long terme.

À mesure que la construction de centres de données se poursuit, les entreprises qui peuvent faire preuve d’une plus grande transparence dans la publication d’informations et d’une meilleure gestion locale sont susceptibles d’être mieux positionnées alors que la vigilance s’intensifie. Nous collaborons régulièrement avec des opérateurs de centres de données et des fournisseurs d’infrastructures de cloud afin de mieux comprendre comment la disponibilité en eau est intégrée dans les décisions concernant l’implantation de l’infrastructure et la conception du refroidissement. Les discussions se sont concentrées sur la transparence concernant l’utilisation de l’eau au niveau du site, la gestion des opérations dans les régions soumises au stress hydrique et la prise en compte des arbitrages entre l’efficacité énergétique et l’utilisation de l’eau dans la conception des installations.

Par exemple, tous les grands hyperscalers avec lesquels nous nous sommes engagés rendent compte de la consommation d'eau de leurs centres de données à divers degrés de granularité, la plupart ayant pris des engagements en matière d'eau :

• Meta et Google fournissent tous deux des données sur les prélèvements et la consommation d'eau au niveau de chaque centre de données dans leur rapport annuel sur le développement durable, ainsi que des métriques globales annuelles de prélèvement et de consommation d'eau.
• Microsoft, Google, Meta et Amazon se sont tous engagés à réapprovisionner/restaurer plus d’eau qu’ils n’en ont utilisé globalement d’ici 2030.

^{Source : Rapports des entreprises, Janus Henderson Investors, à juillet 2026.}

^{Note : Les périodes de reporting et les méthodologies diffèrent d'un opérateur à l'autre ; les engagements sont présentés à titre indicatif et ne sont pas directement comparables.}

Ces engagements ont fourni des Insights précieux sur la manière dont divers opérateurs gèrent des ressources limitées, aidant à informer nos équipes d'investissement sur la compréhension des risques opérationnels potentiels et des opportunités émergentes liées à des technologies de refroidissement plus efficaces et à des solutions de gestion de l'eau.

Conclusion

Le risque lié à l’approvisionnement en eau est une problématique mondiale qui affecte toutes les industries gourmandes en eau, y compris le secteur technologique. La demande croissante en centres de données entraînée par la vague technologique de l’IA peut offrir des opportunités d’investissement dans des entreprises permettant un refroidissement plus efficace, le traitement de l’eau et des infrastructures de gestion des ressources. La demande en eau de l’infrastructure de l’IA est une véritable contrainte, mais elle catalyse également des innovations significatives en matière de refroidissement, de conception et de gestion responsable de l’eau. En tant que gérants actifs, nous continuons à intégrer les facteurs de durabilité importants sur le plan financier dans nos décisions d'investissement car nous pensons qu'il s'agit d'un élément essentiel pour aider à générer des rendements durables à long terme pour nos investisseurs.

INFORMATION IMPORTANTE :

Les références à des titres individuels ne constituent pas une recommandation d’achat, de vente ou de détention d’un titre, d’une stratégie d’investissement ou d’un secteur, et ne sauraient être considérées comme rentables. Janus Henderson Investors, son conseiller affilié, ou ses employés peuvent détenir une position dans les titres mentionnés.