یک‌چهارم مراکز داده جهان در مناطق دچار تنش آبی قرار دارند؛ چالش بزرگ توسعه هوش مصنوعی

پژوهشی جامع در سال ۲۰۲۶ با نقشه‌برداری از ۹٬۳۴۷ تأسیسات رایانشی هشدار می‌دهد که تغییرات اقلیمی می‌تواند سهم مراکز داده درگیر با بحران کمبود آب را تا اواسط قرن حاضر به یک‌سوم افزایش دهد.

بر اساس یافته‌های جدید، ۲۵ درصد از ۹٬۳۴۷ مرکز داده نقشه‌برداری‌شده در سراسر جهان، در مناطقی مستقر هستند که میزان تقاضای آب در آن‌ها حداقل یک ماه از سال از حجم عرضه فراتر می‌رود. این یافته برگرفته از پژوهشی منتشرشده در نشریه معتبر Environmental Science & Technology در تاریخ ۲۴ سپتامبر ۲۰۲۶ است؛ تحقیقی که زیرساخت‌های پشت‌صحنه فضای ذخیره‌سازی ابری، ابزارهای هوش مصنوعی و سرویس‌های استریم ویدیو را مستقیماً به همان منابع آبی پیوند می‌زند که شهرها و مزارع کشاورزی به آن وابسته هستند.

احداث در مناطق مسکونی و صنعتی، نه زمین‌های بایر

این پژوهش نشان می‌دهد مراکز داده برای دسترسی به آب، وارد رقابت مستقیم با بخش‌های مدیریت شهری، کشاورزی، تولید صنعتی و نیروگاه‌های برق شده‌اند.

در بیانیه مطبوعاتی انجمن شیمی آمریکا (ACS) به نقل از لورنزو رزا، سرپرست این پژوهش، آمده است که کمبود آب معمولاً به‌صورت محلی و با معیارهای ناهمگون سنجیده می‌شود و محققان این اطلس جهانی را دقیقاً به این دلیل تدوین کرده‌اند که تاکنون نقشه مدونی از آن وجود نداشت. یافته‌ها نشان می‌دهد برای ۴۱ درصد از مراکز داده، مصرف آب شهری بزرگ‌ترین تقاضای هم‌پوشان در همسایگی آن‌ها به شمار می‌رود. آبیاری بخش کشاورزی ۲۸ درصد، تولید صنعتی ۱۸ درصد و تولید برق نیروگاهی ۸ درصد از این تقاضای مشترک را به خود اختصاص داده‌اند.

این آمار و ارقام اهمیت بسیار زیادی دارد؛ زیرا نشان می‌دهد مراکز داده دقیقاً در دل جوامع مسکونی فعلی و محیط‌های صنعتی احداث می‌شوند، نه در مناطق دورافتاده و بی‌حاصلی که منابع آب دست‌نخورده و بدون استفاده دارند.

گرمایش زمین بحران را تشدید می‌کند

بر اساس سناریوی افزایش دمای جهانی، سهم مراکز داده‌ای که در معرض تنش آبی قرار می‌گیرند از یک مورد در هر چهار مرکز (۲۵ درصد) به یک مورد در هر سه مرکز (۳۳ درصد) خواهد رسید.

در سناریویی که میانگین دمای کره زمین به ۳ درجه سانتی‌گراد بالاتر از سطوح سال ۱۹۰۰ برسد، پژوهشگران پیش‌بینی می‌کنند که سهم مراکز داده درگیر با تنش آبی از ۲۵ درصد به ۳۳ درصد افزایش پیدا کند. ایالات متحده به‌تنهایی میزبان حدود ۳۹ درصد از کل مراکز داده جهان است و طبق ارزیابی این مطالعه، بخش عمده‌ای از این بحران مضاعف در همین کشور متمرکز خواهد شد.

این پیش‌بینی برای افق زمانی تقریبی ۱۰ تا ۴۰ سال آینده انجام شده است؛ بنابراین یک مدل‌سازی از میزان آسیب‌پذیری به شمار می‌رود، نه یک پیامد عملیاتی حتمی و قطعی.

این پژوهش چه مواردی را اثبات می‌کند و چه نکاتی فراتر از آن است؟

این تحقیق صرفاً میزان کسری آب منطقه‌ای را مشخص می‌کند و مصرف واقعی هر مرکز داده یا تأثیر مستقیم آن بر ساکنان همسایه را نسنجیده است.

این پژوهش شکاف‌های آبی منطقه‌ای و تداخل تقاضا را در ۹٬۳۴۷ مرکز داده نقشه‌برداری کرده است، اما مواردی مانند فناوری خنک‌سازی هر مجتمع، حجم برداشت آب، نرخ بازچرخانی آب یا اثر مستقیم بر مصرف‌کنندگان همسایه را به‌تفکیک اندازه‌گیری نمی‌کند.

قرارگیری یک مرکز داده در منطقه‌ای با تنش آبی، لزوماً به این معنا نیست که آن مجموعه شخصاً باعث ایجاد کمبود آب یا اختلال در خدمات شهری شده است. پژوهشگران تأکید می‌کنند که پیامدهای زیست‌محیطی دقیق برای هر تأسیسات هنوز نامشخص است و به تحقیقات میدانی بیشتری نیاز دارد.

بحران نامرئی در زیرساخت‌های فناوری

برخلاف مصرف برق، مصرف آب مراکز داده فاقد استانداردهای گزارش‌دهی یکپارچه جهانی است؛ مسئله‌ای که ارزیابی ابعاد واقعی این بحران را بسیار دشوار می‌کند.

کمبود آب پدیده‌ای محلی است و در قوانین و مناطق مختلف با روش‌های ناهمگونی سنجیده می‌شود، همین امر مقایسه مرکز به مرکز مصرف آب را در مقایسه با ارزیابی مصرف برق به‌مراتب دشوارتر می‌سازد. رزا در بیانیه انجمن شیمی آمریکا خاطرنشان می‌کند که ردپای انرژی مراکز داده با دقت بالا ثبت و محاسبه می‌شود، اما مصرف آب این مراکز غالباً گزارش نشده یا اصولاً ردیابی نمی‌شود.

این خلاء اطلاعاتی و نبود شفافیت در گزارش‌دهی در شرایطی رخ می‌دهد که رشد روزافزون هوش مصنوعی و سرویس‌های ابری، شرکت‌ها را به گسترش سریع زیرساخت‌های پردازش سنگین در مناطق جدید سوق می‌دهد.

معیاری تازه در چک‌لیست مکان‌یابی مراکز داده

پژوهشگران بر این باورند که دسترسی به آب باید هم‌پای برق، زمین و زیرساخت شبکه، به‌عنوان یکی از شروط حیاتی در تأسیس مراکز داده در نظر گرفته شود.

پیام اصلی این پژوهش برای توسعه‌دهندگان زیرساخت و سیاست‌گذاران بسیار روشن و صریح است: دسترسی پایدار به آب باید در کنار تأمین برق، زمین مناسب، ظرفیت خطوط انتقال نیرو و اتصال شبکه، به یکی از شروط بنیادی در تصمیم‌گیری‌های مکان‌یابی مراکز داده هوش مصنوعی تبدیل شود. منابع حوزه‌های آبخیز، نوسانات فصلی، تقاضای رقیب در سطح محلی و چشم‌انداز دگرگونی‌های اقلیمی، همگی از عواملی هستند که باید پیش از ساخت هر مرکز محاسبه شوند.

هر درخواست پردازشی در فضای ابری و هر پرسش از هوش مصنوعی، دارای یک آدرس فیزیکی، مصرف برق معین و به‌طور فزاینده‌ای نیازمند مصرف حجم مشخصی از آب است. این پژوهش تأکید می‌کند که محدودیت‌های منابع آب در هر منطقه باید پیش از کلنگ‌زنی و آغاز ساخت هر مرکز داده، در صدر گفتگوها و برنامه‌ریزی‌های مهندسی قرار گیرد.