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 COVID-19 n'a fait que l'aggraver. La qualité de l'air dans les écoles est particulièrement préoccupante en raison de la sensibilité des élèves à la mauvaise qualité de l'air par rapport aux adultes et de l'impact de cette sensibilité sur leur bien-être scolaire, physique, mental, financier et social à court et à long 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 subir une crise de la qualité de l'air; la qualité de l'air intérieur (QAI) doit être améliorée dans de nombreux contextes différents. Une donnée de l'EPA souvent citée indique que "les concentrations de certains polluants [intérieurs] sont souvent 2 à 5 fois plus élevées que les concentrations extérieures typiques."¹

Les écoles sont une pierre angulaire de presque toutes les communautés locales et affectent donc toutes les personnes impliquées dans cette communauté, que ce soit directement ou indirectement. Cependant, la QAI des écoles revêt une importance particulière pour les enfants en raison de leur vulnérabilité unique. Selon le livre électronique Foundations for Student Success de la Harvard T.H. Chan School of Public Health : How School Buildings Influence Student Health, Thinking, and Performance, "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 des écoles est également importante en raison du rôle unique qu'elle joue dans le développement des enfants. La réussite scolaire est corrélée à la réussite économique future (même si la nature exacte de cette relation est très controversée).³; et les enfants passent plus de temps à l'école que n'importe où 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. Voici ce qu'en dit la Fondation pour la réussite des étudiants :

Les chercheurs ont observé une diminution de 5 % du "pouvoir d'attention" dans les salles de classe mal ventilées, ce qui équivaut à peu près à 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 médiocres dans les bâtiments scolaires, il a été observé que les élèves ressentent une plus grande fatigue, une altération de la capacité d'attention et une perte de concentration (Chatzidiakou et al., 2012) ; de moins bonnes performances aux tests de concentration (Dorizas et al., 2015a) ; et des niveaux de concentration plus faibles 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 taux de ventilation dans cette fourchette, la proportion d'élèves qui réussissent les tests standardisés (c'est-à-dire qui obtiennent des résultats satisfaisants ou supérieurs) devrait augmenter de 2,9 % (95 % IC 0,9-4,8 %) pour les mathématiques et de 2,7 % (0,5-4,9 %) pour la lecture.⁶

D'autres études vont dans le même sens. Selon un document de l'UNESCO, "les tests standardisés administrés à des élèves exposés à une mauvaise QAI (pour évaluer les capacités de lecture et de mathématiques) donnent systématiquement de moins bons résultats que ceux des élèves restant dans des classes saines."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 de la moyenne générale (MPG) des élèves, selon le type de PAD et la source d'émission."⁸ Et une étude de l'American University 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 élèves 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 souffrir. Une étude menée par l'école de santé publique T.H. Chan de l'Université de Harvard a révélé 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

COVID-19 et la performance des élèves

Nous serions négligents si nous ne reconnaissions pas l'éléphant dans la pièce : la 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 aux tests de mathématiques de l'automne 2021 dans les classes 3 à 8 étaient inférieurs de 0,20 à 0,27 écart-type (ET) par rapport à ceux des élèves de la même classe à l'automne 2019, tandis que les résultats aux tests de lecture étaient inférieurs de 0,09 à 0,18 ET." 11 McKinsey & Company abonde dans le même sens, constatant que "les élèves testés en 2021 avaient environ dix points de retard en mathématiques et neuf points de retard en lecture, par rapport aux élèves appariés des années précédentes [....] Nous avons constaté que cette cohorte d'élèves a cinq mois de retard en mathématiques et quatre mois de retard en lecture, par rapport à ce que nous aurions pu attendre d'eux sur la base des données historiques."¹² Plus récemment, le National Center for Education Statistics a constaté que les résultats en lecture chez les enfants de 9 ans ont chuté de 5 points depuis la pandémie. Les résultats en mathématiques ont chuté de 7 points, ce qui représente la plus forte baisse depuis les années 1970.¹³

Tout cela a un effet disproportionné sur les communautés mal desservies. Dans l'étude susmentionnée, le Centre national des statistiques de l'éducation a constaté que les résultats des élèves noirs en mathématiques ont baissé deux fois plus que ceux des élèves blancs.¹⁴ McKinsey a constaté que la pandémie a eu un effet similaire : "Les élèves des écoles à majorité noire ont terminé l'année scolaire avec six mois de retard en mathématiques et en lecture, tandis que les élèves des écoles à majorité blanche ont terminé avec seulement quatre mois de retard en mathématiques et trois mois de retard en lecture.¹⁵ Parallèlement, Brookings a constaté que "les écarts de résultats aux tests entre les élèves des écoles élémentaires à faible pauvreté et à forte pauvreté se sont accrus d'environ 20 % en mathématiques (correspondant à 0,20 ET) et de 15 % en lecture (0,13 ET), principalement au cours de l'année scolaire 2020-21."¹⁶

Santé physique des élèves et assiduité

La mauvaise qualité de l'air affecte la santé physique des élèves et du personnel. Comme indiqué précédemment, les élèves, et en particulier les plus jeunes, sont particulièrement concernés car "leur corps est encore en développement et ils respirent un plus grand volume d'air par rapport à leur taille".¹⁷ Lorsque vous mélangez cette réalité biologique avec une mauvaise qualité de l'air, vous créez une recette pour la maladie et les jours d'école manqués. Les scientifiques ont établi des liens entre l'absentéisme et les matières particulaires¹⁸ ainsi qu'un lien indirect entre l'absentéisme et les moisissures.¹⁹

Nombre de ces absences sont probablement dues à l'effet des polluants atmosphériques sur l'asthme chronique. Les moisissures et les particules sont des déclencheurs d'asthme, tout comme les allergènes provenant des parasites et des acariens.²⁰ Une étude réalisée au début des années 2000 "a mis en évidence une association entre les problèmes d'humidité ou de moisissures dans les bâtiments scolaires et l'apparition d'infections respiratoires, de sifflements répétés et de toux prolongée chez les écoliers".²¹ Selon les CDC, les enfants américains, ont manqué 13,8 millions de jours d'école en 2013 (les données les plus récentes disponibles) en raison de l'asthme chronique.²²

Les bactéries et les virus infectieux véhiculés par l'air constituent un problème de qualité de l'air en soi. Même si les autres contaminants sont réduits au minimum, une école peut toujours avoir une mauvaise qualité de l'air à cause de la grippe, du rhume, du COVID ou d'autres maladies transmises par l'air. Comme nous l'avons évoqué dans un blog précédent, les particules peuvent exacerber ce problème en aidant les agents pathogènes à parcourir de plus longues distances. Cela peut réduire davantage l'assiduité des élèves.

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 percevaient 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, une mauvaise qualité de l'air peut coûter un joli penny 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 au COVID coûtaient à elles seules 1 milliard de dollars par semaine aux employeurs américains en 2021.

Moral et pénurie des enseignants et du personnel

L'un des aspects de la qualité de l'air souvent négligé est son effet sur le moral du personnel, au-delà de celui qui découle d'une diminution de la cognition. Les enseignants sont déjà mis à rude épreuve, car les exigences en matière d'apprentissage à distance, hybride et en personne changent presque tous les mois. Le stress supplémentaire lié au fait de tomber malade (ou de rendre un proche malade) rend 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, une pénurie de personnel. Par exemple, une enquête menée par la Texas State Teachers Association a révélé que 70 % des enseignants texans envisageaient de quitter leur emploi. Selon un expert interrogé dans le cadre de l'article, "l'incapacité des dirigeants de l'État à protéger la santé et la sécurité des étudiants et des employés des écoles a également contribué à faire chuter le moral des enseignants au niveau le plus bas de mémoire récente et à mettre en danger notre système scolaire public".

Cependant, les enseignants et le personnel ne pensent pas seulement à quitter leur emploi. Selon la National Educational Association :

Alors que la pénurie d'éducateurs existait déjà avant la pandémie, en particulier pour les enseignants suppléants et dans les matières difficiles à pourvoir en personnel comme les mathématiques, les sciences, l'éducation spéciale et l'éducation bilingue, ces pénuries se sont aggravées au cours des deux dernières années et se sont étendues à d'autres postes comme les chauffeurs de bus, les infirmières scolaires et les employés des services alimentaires. Selon le Bureau of Labor Statistics, il y a actuellement 567 000 éducateurs de moins dans les écoles publiques américaines qu'avant la pandémie.²⁴

Les écoles compensent cela par une culture de la polyvalence. L'entraîneur de football enseigne également l'histoire, le professeur de mathématiques dirige le club de théâtre, le directeur des installations supervise également la salle d'étude et le directeur adjoint chaperonne la sortie scolaire des élèves de 8e année. Aussi peu nombreux qu'ils soient, les membres du personnel peuvent rarement entreprendre des projets supplémentaires susceptibles d'améliorer la qualité de l'air (par exemple, la supervision d'une rénovation structurelle, la vérification de la présence de substances toxiques dans un placard de fournitures artistiques ou le recyclage du personnel en matière de durabilité ou de qualité de l'air).

Autre remarque évidente mais importante : la tranquillité d'esprit d'un enseignant n'est pas seulement à son avantage, mais aussi à celui des élèves. Une revue de la littérature de 2020 sur le sujet a identifié de multiples façons dont l'épuisement des enseignants est mauvais pour les étudiants - allant de la réduction de la planification des leçons à l'intériorisation par les étudiants du retrait d'un enseignant comme une réflexion sur eux-mêmes.²⁵

Considérations pratiques et solutions pratiques

Les effets négatifs d'une mauvaise qualité de l'air intérieur (en particulier l'effet du COVID-19 sur les performances) conduisent naturellement à la question de savoir ce que l'on peut faire pour y remédier. Comme l'indique McKinsey & Company, "le champ d'action est déjà clair. L'impératif immédiat est non seulement de rouvrir les écoles et de récupérer les apprentissages inachevés, mais aussi de réimaginer les systèmes éducatifs sur le long terme."²⁶

Nous pensons que ces solutions additives pour la qualité de l'air intérieur seront une ressource précieuse pour les responsables des districts scolaires, alors n'hésitez pas à nous suivre sur LinkedIn. Ou vous pouvez nous contacter directement en utilisant le bouton ci-dessous.

Publié par ActivePure

Écrit par Joseph Knipper