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Comment sont élaborés les simulateurs d’empreinte carbone ?

CComment sont élaborés les simulateurs d’empreinte carbone ?

Alors que Paris accueillait les Jeux Olympiques et Paralympiques 2024, Laetitia Guérout, élève-ingénieure au département biotechnologies et bioinformatique, et stagiaire chez WeCount, a contribué au développement d’un calculateur d’empreinte carbone destiné aux supporters.

Cet outil pédagogique permet de mesurer les émissions de CO2 liées aux transports, à l’alimentation et à l’hébergement pour se rendre aux Jeux. L’objectif ? Profiter du tremplin exceptionnel que sont les Jeux Olympiques et Paralympiques de Paris 2024 pour éduquer un maximum de spectateurs au sujet de la lutte contre le changement climatique et déclencher l’envie d’agir. « L’objectif n’étant pas de culpabiliser les spectateurs, mais bel et bien de pouvoir leur apporter des connaissances et des clés d’action », explique l’étudiante.

>Simulateur d’empreinte carbone individuelle : comment sont-ils élaborés ?

Laetitia GuéroutOutil de sensibilisation idéal du grand public, le simulateur d’empreinte carbone permet de prendre conscience des usages individuels qui contribuent le plus au changement climatique, et de découvrir les actions qui auraient le plus d’impact pour réduire son bilan carbone. La prise en main se veut facile, rapide et ludique.  « C’est un questionnaire qui permet de calculer en quelques minutes les émissions associées à différents postes comme le transport, l’alimentation, ou encore l’hébergement », introduit Laetitia Guérout. Basé sur des facteurs d’émissions provenant d’une base de données de l’ADEME, le calculateur estime ainsi un équivalent en kg ou tonnes de CO2 émis. « Le CO2 n’est bien sûr pas le seul gaz à effet de serre émis par les activités humaines, cependant, ramener le calcul à un équivalent en tonnes de CO2 pose un chiffre sur le concept parfois flou que sont les émissions de gaz à effet de serre. Cela le rend plus concret dans l’esprit des gens. Grâce à ces facteurs d’émission et aux réponses de l’utilisateur à un panel de questions simples, le simulateur affiche un impact chiffré. Et surtout, à l’issue du questionnaire, l’utilisateur dispose de pistes d’actions lui permettant d’agir sur son empreinte carbone et de la réduire. S’il souhaite aller plus loin, des ressources sont également mises à sa disposition pour en apprendre davantage sur le sujet. C’est un outil de sensibilisation et de mise en action assez puissant», poursuit l’étudiante de l’INSA Lyon en stage chez WeCount.

>Le cas des JO 2024 : le poste des transports

À l’occasion des Jeux Olympiques et Paralympiques 2024, Laetitia Guérout a participé à l’élaboration de celui-ci d’une plateforme dédiée à l’évènement mondial. « Un calculateur d’empreinte carbone qui cible un évènement particulier ne considère pas exactement les mêmes postes d’émission qu’un calculateur d’empreinte carbone lié aux activités quotidiennes, même si certains postent se retrouvent presque systématiquement comme le transport ou l’alimentation. »
En premier lieu, le développement de l’outil a donc nécessité un important travail de définition du périmètre de calcul. « Il faut réussir à ne pas oublier de poste d’émission important, tout en n’alourdissant pas trop le questionnaire pour qu’il reste rapide et simple à remplir. L’idée est donc de cibler (…)

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EcoIndex : que vaut cet outil qui mesure le score environnemental des sites web ? | The Conversation

EEcoIndex : que vaut cet outil qui mesure le score environnemental des sites web ? | The Conversation

En 15 ans, le trafic Internet a été multiplié par environ 500 de 2002 à 2017. Les émissions de CO2 associées ont été évaluées à 762 millions de tonnes en 2018.

Imaginons donc qu’à l’image du Nutri-score, nous disposions, pour mesurer notre empreinte environnementale lorsque nous cliquons sur une page web, d’un outil permettant d’attribuer une note entre A et G à la requête HTTP. Supposons également que ces requêtes soient archivées, année après année, dans une base de données publique comme le HTTParchive. En explorant régulièrement cette base, nous pourrions suivre l’évolution de l’empreinte environnementale des requêtes HTTP.

C’est l’ambition que poursuit EcoIndex, créé en 2014 et qui fait référence à la fois à un ensemble de bonnes pratiques pour construire un site web et à un outil logiciel qui permet d’évaluer plusieurs facteurs pour une URL donnée : son efficacité environnementale absolue à l’aide d’une fonction de score sur une échelle de 0 à 100 (plus le score est élevé, meilleur c’est) ; sa performance écologique relative à l’aide d’une note allant de A à G comme ce que l’on connaît pour les dispositifs ménagers ou alimentaires (Nutri-Score) ; l’empreinte technique de la page (poids, complexité, etc.) ; et l’empreinte environnementale associée (gaz à effet de serre générés, ressources en eau consommées).

Son objectif est d’aider le plus grand nombre à prendre conscience de l’impact environnemental des requêtes HTTP et de proposer des solutions concrètes pour le réduire. Si ce modèle fondé sur les métriques techniques de la page évoquées précédemment est plutôt simple à comprendre, il a aussi ses limites.

LL’empreinte environnementale d’une requête HTTP

Tentons d’abord de comprendre en quoi consiste ledit modèle. Il faut savoir qu’estimer l’empreinte carbone des activités humaines ne peut pas se faire directement : la méthode employée repose en général sur un modèle d’activité ciblée, relatif au domaine étudié. C’est le cas pour EcoIndex, qui ne concerne que les requêtes HTTP et pas l’ensemble des activités du web. Cette métrique s’appuie sur le concept « 3-tiers » qui considère trois paramètres : client, serveur et réseau.

La vidéo en ligne, compatible avec une sobriété numérique ? (Maxime Efoui-Hess, The Shift Project, 5 juillet 2019).

La version « historique » d’EcoIndex consiste en un plug-in à installer sur le navigateur et fonctionne de la manière suivante : l’usager fournit une URL à EcoIndex, qui la transfère du côté serveur. Celui-ci retourne au navigateur une page HTML contenant les réponses à la requête. Le plug-in mesure l’empreinte de l’application, en nombre d’éléments de la page web (le nombre de balises HTML, noté dom), en nombre de requêtes dans la page renvoyée (requests) et enfin calcule le nombre d’octets de la page HTML retournée (size) et qui ont transité dans le réseau.

Ces valeurs sont introduites dans l’algorithme d’EcoIndex pour mesurer les performances et l’empreinte environnementale.

LLe « modèle 3-tiers » et ses limites

L’analyse complémentaire d’un expert est indispensable pour une évaluation opérationnelle complète et fiable de la performance environnementale. En effet, EcoIndex ne prend pas en compte l’impact de l’ordinateur qui effectue la requête ou d’un parcours utilisateur. Seule une requête isolée de tout usage est analysée, comme le Nutri-score ou les machines à laver.

De même, quand la requête est résolue du côté du serveur dans un centre de données (par exemple chez Google quand l’URL est http://www.google.com, EcoIndex ne prend pas en compte l’impact environnemental de ce serveur au sens classique des analyses de cycle de vie (ACV), ni des différents équipements réseau qui sont traversés entre le terminal utilisateur et le centre de données.

Cependant, il permet de discuter des modèles et de leurs attributs qui caractériseraient de manière significative l’impact environnemental du web, réduit à la dimension des requêtes HTTP. Les autres côtés positifs d’EcoIndex sont que le chargement, la création et l’affichage de la page dans le navigateur ne sont pas simulés et que les trois paramètres dom, requests et size rendent compte d’une architecture qui gouverne le fonctionnement macroscopique d’une requête sur le web, donc EcoIndex fait sens.

UUn outil aux calculs imparfaits

Dans le cadre du dispositif, la performance environnementale est calculée sur la base normalisée de valeurs constantes fixées une fois pour toutes et cachées dans le modèle sans tenir compte de variations dans le temps – par exemple d’une période à l’autre comme un confinement, des vacances, etc., ni de la localisation géographique de l’utilisateur.

De plus, ce ne sont pas directement les paramètres dom, requests et size qui sont considérés mais des valeurs correspondant à des quantiles, c’est-à-dire un petit nombre de valeurs qui ont été déterminées en récupérant les trois paramètres sur les URL d’une base de données d’URL qui fait référence, le HTTParchive.

On peut s’interroger sur la stabilité dans le temps de ces quantiles : sont-ils les mêmes en 2023 qu’en 2020, date de leur détermination pour l’EcoIndex historique ? A priori les sites web sont régulièrement revus pour adopter, au fil du temps, de meilleures pratiques d’écoconception – il n’y a pas de raison pour que les quantiles soient fixés une fois pour toutes.

DDes notes arbitraires ?

Autre remarque mineure, pour certains sites comme ceux des grands média, qui sont dynamiques, la valeur d’Ecoindex a de grandes chances d’évoluer de jour en jour, mais sans doute pas de manière trop brutale en passant par exemple de la note de A à G.

En effet, un site web, même dynamique, respecte toujours peu ou prou le même gabarit constitué d’éléments modifiables (texte, images, fond, couleurs). On remplace un texte par un autre, une image par une autre, sans modifier fondamentalement les choses… Vis-à-vis de ce phénomène, EcoIndex nous semble robuste car ce « gabarit » ne change pas.

Cependant, les notes A-G correspondent aux plages d’EcoIndex 100-81 pour A, et 10-0 pour G, sans que l’on sache vraiment de quoi il s’agit : comment ces différentes bornes ont-elles été déterminées ? Équivalent-elles aux quantiles pour les mesures d’EcoIndex du HTTParchive ? Elles en sont proches mais ne coïncident pas exactement.

DD’autres paramètres à introduire

Enfin, le modèle historique ne se prête pas, a priori, à l’introduction de nouveaux attributs autres que les 3-tiers dans le modèle.

Nous pourrions pourtant envisager d’y ajouter des notions de mix énergétique et proposer un nouvel indicateur EcoIndex+ qui fournit des notes tournées vers A pour les énergies décarbonées utilisées côté client et côté serveur et des notes autour de G si les énergies mises en jeu sont carbonées. Si la requête HTTP passe par un mobile 4/5G, on pourrait également agréger l’impact en CO2 de l’opérateur, ce qui conduirait à une vision plus riche de l’EcoIndex+.

Pour être plus exhaustif dans les attributs à injecter dans EcoIndex+, il est nécessaire que la communauté s’accorde sur ces nouveaux critères et ensuite d’établir des méthodes de calcul capables de traiter un grand nombre d’attributs à l’aide de l’apprentissage automatique.

UUn indicateur qui reste à améliorer

Sous l’angle des métriques d’impact environnemental et des bonnes pratiques d’écoconception des sites web, EcoIndex est une démarche simple qui participe à la compréhension des problématiques relatives à la place du numérique dans le réchauffement climatique. L’indicateur est particulièrement intéressant dans la logique d’amélioration des versions successives des sites web.

Du chemin reste cependant à parcourir pour, d’une part, approfondir nos connaissances et mieux saisir les relations entre les différents modèles de haut niveau de type architecture 3-tiers et les analyses de terrain de type cycle de vie d’un produit ou équipement numérique.

D’autre part, il conviendrait de questionner le modèle initial par des approches de sciences des données, c’est-à-dire, explorer ces dernières, les analyser pour obtenir une nouvelle métrique plus fine.The Conversation

 

Publié  sur The Conversation le 15 mai 2023

Auteurs : Denis Trystram, Professeur des universités en informatique, Université Grenoble Alpes (UGA); Christophe Cérin, Professeur des universités, Université Sorbonne Paris Nord et Laurent Lefèvre, Chercheur en informatique, Inria

Cet article est republié à partir de The Conversation sous licence Creative Commons.Lire l’article original :

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Stock de Carbone dans les sols : six pieds sous terre pour l’éternité ?

SStock de Carbone dans les sols : six pieds sous terre pour l’éternité ?

L’ampleur du réchauffement climatique dépendra assurément de nos émissions de gaz à effet de serre, mais aussi pour beaucoup de la rétroaction entre ce réchauffement et les stocks naturels de carbone (C) accumulés dans les sols.

Quelle sera la réponse de la biosphère (partie de notre planète où la vie s’est développée) à ces changements ? Va-t-elle continuer à fixer le CO2 (dioxyde de carbone) atmosphérique et freiner le réchauffement climatique ou va-t-elle commencer à libérer du CO2 à partir des stocks de carbone accumulés jusqu’ici ?

Le réchauffement ou les changements de pratiques agricoles (e.g. labour profond) pourraient en effet orienter la réponse de la biosphère vers la seconde option en stimulant les activités microbiennes du sol respirant le carbone organique en CO2.. La question est de taille puisque sont en jeu les 2 344 milliards de tonnes de carbone organique stockées dans les sols entre la surface et 3 mètres de profondeur. Ce réservoir représente trois fois la quantité de CO2 atmosphérique, principal gaz à effet de serre.

>> Lire l’article dans son intégralité :

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Idées reçues sur | #FDS2018

IIdées reçues sur | #FDS2018

  • LE CO2
    De 14h à 17h

Découvrez de façon ludique le cycle du CO2 et les diverses propriétés de ce composé indispensable à la vie. Le lien entre atmosphère, effet de serre, photosynthèse et alimentation sera mis en évidence.

Intervenants : Membres de l’Institut de Recherche sur la Catalyse et l’Environnement de Lyon

Public visé : 5 ans + | Entrée libre

 

  • LA BIOLOGIE DE L’EVOLUTION
    De 14h à 17h

Des animations variées sur le thème de l’évolution des organismes vivants vous sont proposées. Les grandes découvertes dans le domaine de l’évolution, de Darwin à nos jours, seront illustrées de manière ludique à travers un escape game, des jeux questions-réponses, ou encore des ateliers pratiques : exploration de l’arbre des organismes vivants, décryptage de génomes, extraction d’ADN.

Deux courtes conférences grand public auront lieu, l’une sur le thème de l’adaptation des organismes au changement climatique, et l’autre sur les différences biologiques entre hommes et femmes, à la lumière de l’évolution.

Intervenants : Membres du Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive

Public visé : 5 ans + | Entrée libre

 

  • PLANTES ET ADAPTATION
    De 15 à 16h

De nos jours, pour répondre aux enjeux du changement climatique, il est nécessaire de développer des variétés de plantes cultivées adaptées à la sécheresse et aux variations de l’environnement. La sélection artificielle de nouvelles variétés se fait de plus en plus à l’aide de la connaissance de l’ensemble de l’ADN d’une espèce, son « génome ». Cependant, comment le décryptage de l’ADN peut aider à la production de nouvelles variétés – sans qu’il soit question d’OGM – reste mystérieux pour le grand public.
Comment le décryptage de l’ADN et de son évolution aide à la sélection sans manipulations génétiques ? Venez assister à ce débat passionnant !

Intervenant : Hélène Badouin, maître de conférence au Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive)

Public visé : 15 ans + | Entrée libre

 

  • DIFFÉRENCES HOMME-FEMME
    De 16h à 17h

Les biologistes affirment que l’espèce humaine possède deux sexes : masculin et féminin. Cette notion a été contestée par certains spécialistes des études de genre qui attribuent à notre espèce parfois jusqu’à cinq sexes différents. Après une présentation des mécanismes de déterminisme du sexe chez l’espèce humaine, Gabriel Marais, chercheur au Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive (CNRS et Université de Lyon) vous propose d’initier une discussion sur cette question, en abordant à la fois les enjeux scientifiques et sociétaux.

Intervenant : Gabriel Marais (Laboratoire de Biométrie et Biologie Evolutive)

Public visé : 15 ans + | Entrée libre

 

CNRS Rhône Auvergne

IRCELYON

LBBE

Consultez toute la programmation Fête de la Science 2018

en Métropole de Lyon et Rhône

 

 

La Magie du CO2 | #FDS2018

LLa Magie du CO2 | #FDS2018

Découvrez de façon ludique le cycle du CO2 et les diverses propriétés de ce composé indispensable à la vie. Le lien entre atmosphère, effet de serre, photosynthèse et alimentation sera mis en évidence grâce au cycle du CO2.

Plus connu à l’état gazeux, le CO2 peut aussi être un fluide dont les applications sont aussi surprenantes qu’inattendues et dans des domaines très variés : les énergies fossiles, l’alimentation, en passant par la parfumerie et la sécurité.

Intervenante : Lorraine CHRIST, maître de conférence HDR à l’Université Claude Bernard Lyon 1, IRCE LYON

Public visé : 10 ans + | Inscription obligatoire

 

La Médiathèque du Tonkin 

 

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en Métropole de Lyon et Rhône

Une histoire politique du CO2

UUne histoire politique du CO2

Quels sont les institutions, les pouvoirs, les imaginaires et les intérêts qui nous ont véritablement placés sur le chemin de l’abîme climatique ? Cette conférence visera à redonner au CO2 une histoire et donc une politique.

Avec Jean-Baptiste Fressoz, historien, chercheur au CNRS (Centre Alexandre Koyré, Paris, France).

Séance de dédicaces à l’issue de la conférence.

Plus d’infos sur le site du musée des Confluences