La crise de la qualité de l'air intérieur dans les écoles américaines

Nos écoles sont confrontées à une crise de la qualité de l'air, et la COVID-19 n'a fait qu'aggraver la situation. La qualité de l'air dans les écoles est particulièrement préoccupante en raison de la sensibilité des élèves à une mauvaise qualité de l'air par rapport aux adultes et de l'impact de cette vulnérabilité sur leur bien-être scolaire, physique, mental, financier et social à long et à court terme. Dans ce blog, nous expliquerons en détail les problèmes de qualité de l'air dans nos écoles, ainsi que ce que les écoles peuvent faire pour y remédier.

Les écoles et la qualité de l'air intérieur

Les écoles ne sont pas les seules à être confrontées à une crise de qualité de l'air; la qualité de l'air intérieur (QAI) doit être améliorée dans de nombreux contextes. Une donnée EPA souvent citée affirme que « les concentrations de certains polluants [intérieurs] sont souvent 2 à 5 fois plus élevées que les concentrations extérieures habituelles ».¹

Les écoles font partie intégrante de presque toutes les communautés locales et ont donc une incidence sur toutes les personnes impliquées dans cette communauté, que ce soit directement ou indirectement. Cependant, la QAI scolaire est particulièrement importante pour les enfants en raison de leurs vulnérabilités uniques. Selon le livre électronique de la Harvard T.H. Chan School of Public Health Les fondements de la réussite des élèves : comment les bâtiments scolaires influencent la santé, la réflexion et les performances des élèves, « Les enfants ont des poumons en développement avec des voies respiratoires étroites et, par rapport aux adultes, ils respirent de plus grands volumes d'air par rapport à leur taille corporelle. »² La QAI scolaire est également remarquable en raison du rôle unique qu'elle joue dans le développement des enfants. Les résultats scolaires sont corrélés aux résultats économiques futurs (même si la nature exacte de cette relation fait l'objet de nombreux débats)³; et les enfants passent plus de temps à l'école que partout ailleurs qu'à la maison.⁴ Pour ces raisons, il est essentiel d'analyser ce que la littérature actuelle nous apprend sur l'effet de la qualité de l'air dans les écoles sur les enseignants, le personnel et, surtout, les élèves.

Cognition et performance

L'un des déterminants les plus inquiétants de la mauvaise qualité de l'air est son effet sur la cognition. Les fondations pour la réussite des étudiants ont déclaré ceci :

Les chercheurs ont observé une diminution de 5 % du « pouvoir d'attention » dans les salles de classe mal ventilées, soit à peu près l'impact qu'un élève pourrait ressentir en sautant le petit-déjeuner (Coley et al., 2007). Avec des niveaux de CO2 et des taux de ventilation tout aussi faibles dans les bâtiments scolaires, on a observé que les élèves ressentaient une fatigue accrue, une capacité d'attention réduite et une perte de concentration (Chatzidiakou et al., 2012) ; de moins bons résultats aux tests de concentration (Dorizas et al., 2015a) ; et des niveaux de concentration inférieurs chez les étudiants universitaires pendant les cours (Uzelac et al., 2015).⁵

Bien entendu, cette déficience cognitive a un effet délétère sur les performances des élèves. Un article de l'université de Tulsa explique :

Il existe une association linéaire entre les taux de ventilation des salles de classe et les résultats scolaires des élèves dans une fourchette de 0,9 à 7,1 l/s par personne. Pour chaque unité (1 l/s par personne) d'augmentation du débit de ventilation dans cette fourchette, la proportion d'élèves réussissant des tests standardisés (c'est-à-dire obtenant une note satisfaisante ou supérieure) devrait augmenter de 2,9 % (IC à 95 % : 0,9 à 4,8 %) pour les mathématiques et 2,7 % (0,5 à 4,9 %) pour la lecture.⁶

D'autres études concordent. Selon un article de l'UNESCO, « les tests standardisés administrés aux élèves exposés à une faible QAI (pour évaluer les capacités de lecture et de mathématiques) donnent systématiquement de moins bons résultats que les élèves qui séjournent dans un environnement scolaire sain ».⁷ Une étude de l'Université du Texas a révélé qu'une augmentation des particules dangereuses était « associée à une diminution ajustée de 0,11 à 0,40 point des moyennes pondérées (GPA) de chaque étudiant, en fonction du type de HAP et de la source d'émission ».⁸ Et une étude de l'université américaine a conclu que « les élèves obtiennent des résultats inférieurs de 1 à 2 % en mathématiques et en lecture les jours où les niveaux de pollen ou de particules fines en suspension dans l'air sont élevés, et que les étudiants asthmatiques obtiennent des résultats inférieurs d'environ 10 % les jours où les niveaux d'ozone sont élevés ». ⁹

Bien que les élèves soient particulièrement vulnérables, les enseignants et le personnel peuvent également en souffrir. Une étude de l'école de santé publique T.H. Chan de Harvard « a découvert que des concentrations accrues de particules fines (PM2,5) et des taux de ventilation plus faibles (mesurés en utilisant les niveaux de dioxyde de carbone (CO2) comme indicateur) étaient associés à des temps de réponse plus lents et à une précision réduite lors d'une série de tests cognitifs » chez les adultes.¹⁰

La COVID-19 et les performances des élèves

Nous manquerions à notre devoir si nous ne reconnaissions pas la présence de l'éléphant dans la pièce ; le crise de la qualité de l'air connue sous le nom de COVID-19 a un effet dévastateur sur les performances des élèves. Selon un article du Brookings Institute, « Les résultats moyens des tests de mathématiques de l'automne 2021 de la 3e à la 8e année étaient inférieurs de 0,20 à 0,27 écart-type (SD) à ceux des pairs de même année à l'automne 2019, tandis que les résultats des tests de lecture étaient inférieurs de 0,09 à 0,18 SD. » 11 McKinsey & Company est d'accord, constatant que « les élèves ayant passé les tests en 2021 avaient environ dix points de retard en mathématiques et neuf points en lecture, par rapport aux élèves du même groupe les années précédentes [...] Nous avons constaté que cette cohorte d'étudiants avait cinq mois de retard en mathématiques et quatre mois en retard en lecture, par rapport à ce que nous attendions d'eux sur la base de données historiques. »¹² Plus récemment, le National Center for Education Statistics a constaté que les scores de lecture des enfants de 9 ans avaient chuté de 5 points depuis la pandémie. Les résultats en mathématiques ont chuté de 7 points, soit la plus forte baisse depuis les années 1970.¹³

Tout cela a un effet disproportionné sur les communautés mal desservies. Dans l'étude ci-dessus, le National Center for Education Statistics a découvert que les résultats en mathématiques des étudiants noirs étaient deux fois plus élevés que ceux des étudiants blancs.¹⁴ McKinsey a constaté que la pandémie avait eu un effet similaire, en déclarant : « Les élèves des écoles majoritairement noires ont terminé l'année scolaire avec six mois de retard en mathématiques et en lecture, tandis que les élèves des écoles majoritairement blanches ont terminé l'année scolaire en retard de seulement quatre mois en mathématiques et de trois mois en lecture.¹⁵ Dans le même temps, Brookings a constaté que « les écarts de résultats aux tests entre les élèves des écoles primaires pauvres et très pauvres ont augmenté d'environ 20 % en mathématiques (correspondant à 0,20 SD) et de 15 % en lecture (0,13 SD), principalement au cours de l'année scolaire 2020-21 ».¹⁶

Santé physique et assiduité des élèves

La mauvaise qualité de l'air affecte la santé physique des étudiants et du personnel. Comme indiqué précédemment, les étudiants, en particulier les plus jeunes, sont particulièrement préoccupants car « leur corps est encore en développement et ils respirent un volume d'air plus élevé par rapport à leur taille ».¹⁷ Lorsque vous associez cette réalité biologique à une mauvaise qualité de l'air, vous créez une recette pour les maladies et les journées d'école manquées. Les scientifiques ont découvert des liens entre l'absentéisme et les particules¹⁸ ainsi qu'un lien indirect entre l'absentéisme et la moisissure.¹⁹

Bon nombre de ces absences sont probablement dues à l'effet des polluants atmosphériques sur l'asthme chronique. Les moisissures et les particules sont à la fois déclencheurs de l'asthme, tout comme les allergènes provenant de parasites et d'acariens.²⁰ Une étude réalisée au début des années 2000 « a mis en évidence un lien entre les problèmes d'humidité ou de moisissure dans les bâtiments scolaires et la survenue d'infections respiratoires, de respiration sifflante répétée et de toux prolongée chez les écoliers ».²¹ Selon le CDC, enfants américains, ont manqué 13,8 millions de jours d'école en 2013 (selon les données les plus récentes disponibles) en raison d'un asthme chronique.²²

Les bactéries et virus infectieux en suspension dans l'air constituent un problème de qualité de l'air en soi ; même si les autres contaminants sont minimisés, la qualité de l'air d'une école peut tout de même être médiocre en raison de la grippe, du rhume, de la COVID ou d'autres maladies aéroportées. Comme nous l'avons évoqué dans un blog précédent, les particules peuvent exacerber cette situation en aidant les agents pathogènes à parcourir de plus longues distances. Cela peut encore réduire l'assiduité des étudiants.

L'assiduité des enseignants est également affectée par la qualité de l'air. Une étude finlandaise de 2012 a révélé que dans les écoles où les enseignants considéraient que la qualité de l'air était bonne, ces mêmes enseignants étaient moins susceptibles de prendre des congés maladie de courte durée.²³ En revanche, la mauvaise qualité de l'air peut coûter cher aux écoles. Les employés absents coûtent cher, et les écoles publiques emploient à elles seules plus de 6 millions de personnes aux États-Unis. L'Integrated Benefits Institute a estimé que les absences liées à la COVID à elles seules a coûté 1 milliard de dollars par semaine aux employeurs américains en 2021.

Le moral et les pénuries d'enseignants et de membres du personnel

Une considération souvent négligée en matière de qualité de l'air est son effet sur le moral du personnel, au-delà de celui qui provient d'une diminution de la cognition. Les enseignants sont déjà à bout de souffle car les exigences d'apprentissage à distance, hybride et en présentiel changent presque de mois en mois. En raison du stress supplémentaire lié au fait de tomber malade (ou de rendre un proche malade), il est essentiel que les districts scolaires fassent tout ce qui est en leur pouvoir pour garantir la meilleure qualité de l'air possible.

Tout ce stress entraîne l'épuisement professionnel, l'absentéisme et, en fin de compte, des pénuries de personnel. Par exemple, une enquête menée par la Texas State Teachers Association a révélé que 70 % des enseignants du Texas envisageaient de quitter leur emploi. Selon un expert interviewé pour l'article, « l'incapacité des dirigeants de l'État à protéger la santé et la sécurité des élèves et du personnel des écoles a également contribué à faire chuter le moral des enseignants au plus bas niveau de l'histoire récente et à mettre en danger notre système scolaire public ».

Les enseignants et le personnel ne sont pas seulement penser sur le fait de quitter leur emploi, cependant. Selon la National Educational Association :

Bien que les pénuries d'enseignants soient antérieures à la pandémie, en particulier pour les enseignants suppléants et dans les matières difficiles à pourvoir telles que les mathématiques, les sciences, l'enseignement spécialisé et l'enseignement bilingue, ces pénuries se sont aggravées au cours des deux dernières années et se sont étendues à d'autres postes tels que les chauffeurs de bus, les infirmières scolaires et les travailleurs de la restauration. Selon le Bureau of Labor Statistics, il y a actuellement 567 000 éducateurs de moins dans les écoles publiques américaines aujourd'hui qu'il n'y en avait avant la pandémie.²⁴

Les écoles compensent cela par une culture de la multiplicité des casquettes. L'entraîneur de football enseigne également l'histoire, le professeur de mathématiques dirige le club d'art dramatique, le directeur des installations supervise également la salle d'étude et le directeur adjoint accompagne l'excursion scolaire de 8e année. Aussi sollicité soit-il, le personnel est rarement en mesure de prendre en charge des projets supplémentaires susceptibles d'améliorer la qualité de l'air (par exemple, superviser une rénovation structurelle, auditer un armoire de fournitures artistiques pour substances toxiques, ou la reconversion du personnel en matière de durabilité ou de qualité de l'air).

Une autre remarque évidente mais importante : la tranquillité d'esprit d'un enseignant ne profite pas seulement à l'enseignant, mais aussi à ses élèves. Une revue de littérature réalisée en 2020 sur le sujet a identifié de multiples façons dont l'épuisement professionnel des enseignants est néfaste pour les élèves, allant de la réduction de la planification des leçons à l'intériorisation par les étudiants du repli sur eux-mêmes.²⁵

Considérations pratiques associées à des solutions pratiques

Les effets négatifs d'une mauvaise qualité de l'air intérieur (en particulier l'effet de la COVID-19 sur les performances) amènent naturellement à se demander ce qui peut être fait pour y remédier. Comme le déclare McKinsey & Company, « le champ d'action est déjà clair. L'impératif immédiat est non seulement de rouvrir les écoles et de rétablir l'apprentissage inachevé, mais également de repenser les systèmes éducatifs sur le long terme. »²⁶

Nous pensons que ces solutions additives pour la qualité de l'air intérieur constitueront une ressource précieuse pour les dirigeants des districts scolaires, alors suivez-nous sur LinkedIn. Ou vous pouvez nous contacter directement à l'aide du bouton ci-dessous.

Publié par ActivePure

Ecrit par Joseph Knipper