Méthodologie d’évaluation d’empreinte environnementale

Notre approche

La modélisation choisie s’appuie sur les principes d’Analyse du Cycle de Vie (ACV), et principalement par la définition donnée par l’ISO 14040. ​​

Elle se compose d’une partie Inventaire du cycle de vie (ICV) complète et d’une Analyse du cycle de vie (ACV) simplifiée. L’ICV est prépondérant dans notre modèle. Il va permettre de s’assurer d’avoir des données fiables et représentatives. De plus, l’ICV ainsi obtenu peut le cas échéant être intégré dans des ACV plus poussées.

Nous évaluons l’impact environnemental des services numériques sur un ensemble limité de critères :

Les Emissions de Gaz à Effet de Serre (GES)

exprimée en g eqCO2,

telles que couramment utilisées, indiquent l’intensité de l’impact sur le changement climatique

La ressource en Eau

exprimée en Litres,

telle que définie par le water footprint network, est un indicateur reflet de la consommation en eau (eau bleue) mais aussi la quantité de polluants utilisés (eau grise). Il ne tient pas compte de la rareté locale des ressources mais il est un indicateur parlant.

L’occupation des sols

exprimée en m2,

ou land use en anglais, telle que définie originellement par Heijungs et al. (1992), est un indicateur reflet de l’impact sur la biodiversité. Il n’est pas le plus exhaustif (indépendant du temps normalement, mais c’est le plus utilisé actuellement).

Cette méthodologie a été revue par le cabinet EVEA – spécialiste en écoconception et analyses de cycle de vie.
Note sur l’eau : L’eau grise et l’eau bleu sont prises en compte sur toutes les étapes du cycle de vie. L’eau verte est ajoutée sur le cycle de fabrication des terminaux et des serveurs. Retrouvez la définition de l’empreinte Eau.

Gestion de la qualité des résultats

La qualité des résultats d’une ACV peut être modélisée de la façon suivante¹ :​​

Qualité des données d’entrée  x  Qualité de la méthodologie  =  Qualité des résultats

Pour améliorer la qualité des données d’entrée, nous mesurons le comportement de votre solution sur des terminaux réels. Cela permet de limiter les modèles qui sont potentiellement sources d’incertitude.​

Pour gérer la qualité des résultats, nous appliquons une approche qui permet d’identifier les sources d’incertitudes et de calculer l’incertitude du modèle. Notre méthode de gestion des incertitudes utilise la logique floue et ses ensembles².

Au final, contrairement à d’autres outils et méthodologies, nous pouvons fournir des marges d’erreurs par rapport aux résultats que nous vous donnons. Cela permet d’assurer une communication de l’impact environnemental plus sereine vers les parties prenantes (utilisateurs, équipes internes, partenaires…)

¹Qualité des resultats : SETAC (Society of Environmental Toxicology and Chemistry 1992)

_²Bien que mentionnée souvent dans la littérature traitant d’incertitudes en ACV, cette approche est peu utilisée. En effet les modèles stochastiques comme les simulations de Monte Carlo sont souvent préférés (Huijbregts MAJ, 1998). Dans notre cas, l’utilisation de la logique floue semble plus pertinente, car elle nous permet de gérer les inexactitudes épistémiques, notamment dues à des estimations d’expert. ​ ​

Étapes de calcul

Phases prises en compte pour le matériel utilisé

« Phases prises en compte dans le cycle de vie des matériels ​qui sont mobilisés en phase d’usage du service numérique »​

Note sur le modèle d’impact de la partie terminal

Les méthodologies classiques d’analyse d’impact prennent comme hypothèse un impact uniforme du logiciel (consommation moyenne quel que soit le logiciel ou l’état du logiciel). Notre approche innovante permet d’affiner cet impact. De plus, nous améliorons la modélisation de l’impact du logiciel sur la phase de fabrication du matériel en prenant en compte l’usure de la batterie.

La batterie des smartphones et PC portables est un consommable, nous modélisons l’impact du logiciel sur celui-ci.​

Données d’entrée de l’Inventaire du Cycle de Vie

Exemple de travail sur les hypothèses :

La méthodologie de propagation des incertitudes nous oblige à identifier précisément la qualité de ces hypothèses. Voici quelques exemples, en particulier l’impact de fabrication du matériel.

L’analyse bibliographique nous permet d’identifier les impacts de différents smartphones et d’associer l’indice de confiance DQI. Ces chiffres sont principalement issus des constructeurs.

L’impact moyen calculé à partir de ces indices de confiance est de 52 kg eq Co2 avec un écart type de 16 kg.

Exemple de restitution

• Dans cet exemple : impact médian de 0,14g eqCO2 principalement sur la partie « Réseau ».​
  
  
• Cet impact correspond à la visualisation d’une page web pendant 20s
  
  
• L’incertitude est calculée par le modèle Greenspector en appliquant le principe de propagation des incertitudes à partir du périmètre et de hypothèses décrits précédemment.

Éléments nécéssaires

Afin de déterminer l’impact de votre solution, nous avons besoin des informations suivantes :​​

• Ratio de visualisation Smartphone/Tablette/PC ​
• Ratio de visualisation France/Monde​
• Localisation des serveurs France/Monde​
• Serveurs simples ou complexes (ou nombre de serveurs de la solution)

Sur devis, nous pouvons réaliser une ACV simplifiée se basant sur ce modèle mais adaptant d’autres éléments à contre cas particulier. Par exemple:​

• Mesure de la consommation d’énergie de la partie serveur (via un partenaire)​
• Précision des hypothèses serveur (PUE, type de serveur)​
• Mesure de la partie PC (via mesure laboratoire)​
• Précision des facteurs d’émissions électriques d’un pays en particulier…

Comparatifs des modèles d’estimation

Les calculs Greenspector sont intégrés dans un webservice actuellement utilisé par nos clients. Retrouvez très prochainement nos calculs d’empreinte environnementale de vos applications mobiles et sites web dans une interface SaaS.

Incertitudes – méthode de calcul

Les méthodes de calcul dans la sobriété numérique sont souvent peu justes et parfois, en même temps, peu fidèles.  Ceci vous amène potentiellement à utiliser des outils qui évaluent mal l’impact de vos solutions. Le risque est de faire travailler vos équipes sur des axes qui n’ont pas d’impact réel sur l’environnement.​

Certaines approches, plus utilisés dans les ACV (et pas dans les outils du marché), améliorent la fidélité mais posent un risque de donner un résultat peu juste (R. Heijungs 2019). ​

Notre approche repose sur une méthode de calcul innovante, l’arithmétique floue, proposée pour la première fois par Weckenmann et al. (2001).​

Cette approche est très performante pour modéliser des données vagues (épistémiques) non-probabilistes, ce qui est souvent le cas de données traitant de sobriété numérique. Nous ciblons de cette manière des résultats justes et fidèles.

Les solutions concurrentes font des choix qui les rendent généralement peu fidèles et peu fiables:​

– Fidélité : Faible maîtrise de l’environnement, pas de méthodologie de gestion des écarts de mesures​

– Justesse : Modèle basé sur des métriques non représentatives comme la consommation de données ou la taille du DOM, pas de mesure d’énergie…

Plus une URL est très couramment consultée, plus réduire son impact numérique est essentiel. Une simple mesure permet de vérifier et réagir face aux changements effectués sur la page : modifications liées à la charte graphique, à des évènements (les sites e-commerce en période de soldes) ou même des modifications techniques. Tous ces changements peuvent avoir un impact fort sur le niveau de sobriété d’une page web.

Quand intégrer la mesure de sobriété numérique d’une URL ?

Ces mesures peuvent être intégrées dans le cadre d’un monitoring quotidien sur n’importe quelle page. Des pages dynamiques dont le contenu est amené à régulièrement évoluer telles que des pages d’accueil e-commerce ou de site d’information presse sont importantes à monitorer. Même des pages moins « dynamiques » pourront être elles-aussi ciblées : la mise à jour d’une librairie CDN peut, par exemple, impacter ce type de site. Dans ce cas, la mesure permettra de s’assurer que le nouvel habillage de la page n’a pas un impact négatif sur le niveau de sobriété du site web : une image trop lourde pour une bannière pourra être facilement repérée.

La mesure peut aussi être utilisée lors de la phase de développement pour tester des choix avant la mise en production ou pour rectifier très tôt des changements trop impactants. Il est souvent difficile de changer le choix d’une technologie ou d’une implémentation une fois qu’un site est mis en production, la mesure d’une URL pendant la phase de développement permet de tester très tôt différentes options et de voir laquelle correspond le mieux en prenant en compte la sobriété numérique comme un des critères.

Exemple d’un suivi quotidien d’une page web

Comment mesurer la sobriété numérique d’une URL ?

Plusieurs possibilités s’offrent à vous chez Greenspector pour mesurer une URL.

Un premier outil nous permet d’effectuer une première mesure simple d’une URL et obtenir des constats rapides : l’outil Benchmark basé sur des tests standardisés.

Pour aller plus loin, nous pouvons effectuer la mesure d’un parcours utilisateur complet sur un site web grâce à App Scan. En général ce genre de mesure est effectuée pour représenter le chemin complet sur un site web ou application mobile, comme un parcours d’achat ou la réalisation d’un virement bancaire. Il permet d’identifier les points sur lesquels se concentrer pour obtenir rapidement une amélioration significative. Dans le cadre d’un App Scan, la mesure d’une URL est également possible via un parcours automatisé ce qui va permettre l’obtention de métriques spécifiques au-delà du benchmark.

Mesure d’URL (via App Scan) vs Benchmark

Voici les différentes étapes mesurées lors d’une mesure URL (via AppScan) vs l’outil Benchmark :

La mesure URL (via App Scan) contient plus d’étapes que le benchmark, nous y reviendrons. Contrairement au benchmark, la mesure URL est plus précise sur les chargements, la durée mesurée étant la durée réelle du chargement contrairement à l’outil benchmark qui réalise les mesures sur une durée fixe de 20 secondes. Une autre différence importante est qu’une mesure URL gère les fenêtres présentes sur la page, en particulier celles qui concernent les cookies, ce que ne fait pas l’outil benchmark.

Enfin, la mesure URL via App Scan par Greenspector permet de réaliser des mesures sur d’autres navigateurs que Google Chrome. L’outil benchmark est limité à ce dernier navigateur mais notre expertise GDSL nous permet de proposer un autre navigateur tel que Firefox par exemple pour aller encore plus loin.

Les étapes d’une mesure d’URL (via App Scan)

• Chargement sans cache : Il s’agit du chargement de l’URL en ayant préalablement vider le cache et supprimer tous les cookies. Cette étape permet de mesurer le chargement de la page web lorsqu’un utilisateur s’y rend sans cache. C’est particulièrement important pour les URLs avec beaucoup de visites uniques.
• Pause après chargement sans cache : La mesure d’une courte pause après le chargement permet de récupérer les échanges de données et autres opérations qui s’effectuent encore alors que l’affichage de l’écran est terminé. L’idéal étant bien entendu de n’avoir rien de tout ça. Dans le cas contraire cela nous permet de faire des constats et de proposer des pistes pour faire disparaitre ou réduire ces traitements. 
• Pause sur la page sans cache : La mesure de pause sur la page représente l’action d’un utilisateur en train de lire le contenu. Aucun mouvement sur l’écran. L’idée de cette étape est de mesurer l’impact de l’affichage continu de la page.  
• Scroll sur la page : Défilement jusqu’en bas de la page permettant de réaliser des constats sur les traitements pendant le scroll. Ici nous pouvons faire des constats sur les possibles échanges de données (pagination, téléchargement d’image, publicité) ainsi que la fluidité associée. 
• Pause sur la page après le scroll : Mesure de pause après le défilement permettant d’observer des traitements qui continuent après la fin des interactions utilisateur.  
• Chargement avec cache : Mesure du chargement de l’URL avec le cache des intéractions précédentes (chargement, scroll). Cette étape permet de constater l’impact de la mise en cache sur le site. C’est important pour les pages amenées à être consultées un grand nombre de fois par des visiteurs connus, comme par exemple une page d’accueil d’un site internet. 
• Pause sur la page avec cache : La mesure de pause sur la page permettant de voir si malgré le cache il y a des traitements après le chargement.

Grâce à nos outils et notre expertise nous pouvons proposer des mesures fiables et pertinentes sur une URL. Que ce soit une mesure simple permettant des premiers constats à l’aide de notre outil de benchmark ou une mesure plus poussée avec notre langage GDSL. Ce monitoring régulier d’URL permet d’améliorer progressivement le niveau de sobriété de son site web. Cette approche par rapport à d’autres approches courament utilisées dans le web (Analyse uniquement du chargement de la page avec Lighthouse ou autres…), apporte plus de finesse sur la connaissance de la consommation de la page.