Plus la planète est chaude, moins les enfants apprennent

L’année scolaire a à peine commencé à Denver et l’enseignante de français Tiffany Choi craint déjà que ses élèves ne soient distraits.

Le problème n’est pas d’envoyer des SMS, de regarder des vidéos de TikTok ou de passer des notes. C’est la vague de chaleur en cours à Denver.

«La journée d’aujourd’hui était un peu chaude, j’ai donc remarqué que les enfants dormaient beaucoup et devaient se lever pour boire de l’eau assez souvent», a déclaré Choi, qui travaille au Denver’s High High School. «Si vous êtes déshydraté et que vous devez continuer à vous rendre à la fontaine, cela peut nuire à leur expérience en classe.»

Bien que dormir en classe par une chaude journée puisse sembler être un droit de passage pour l’adolescent moyen, l’observation de Choi a une conséquence plus importante que les lèvres desséchées.

La chaleur extrême réduit la capacité d’apprentissage de l’enfant, selon un examen de 10 millions d’étudiants américains qui montre que les journées plus chaudes en classe réduisent les résultats aux tests standardisés. Selon l'analyse, chaque augmentation de 1 degré Fahrenheit de la température extérieure moyenne au cours d'une année scolaire réduit l'apprentissage des élèves de 1%.

«Il y a eu pas mal de reportages dans les médias et d'anecdotes sur des enseignants qui ont remarqué que les étudiants n'étaient pas capables de se concentrer sur les journées les plus chaudes», a déclaré R. Jisung Park, économiste en environnement et travail au département des politiques publiques de l'UCLA et du Luskin Center for Innovation. qui a co-dirigé l'analyse dans un prochain article * de l'American Economic Journal: Economic Policy. "Mes coauteurs et moi-même cherchions à poser la question suivante:" Un climat plus chaud pendant l’année scolaire a-t-il une incidence sur le taux d’apprentissage? "

C’est exactement ce qu’ils ont trouvé. Les baisses des résultats scolaires ne pourraient pas être expliquées par des week-ends ou des étés plus chauds, mais la tendance était liée à des températures plus élevées les seuls jours d’école.

L'un des remèdes évidents est la climatisation. L'équipe a donc réalisé ce qui allait devenir la première évaluation nationale de l'accès à la climatisation dans les écoles. Ils ont découvert que la climatisation pouvait presque complètement réparer les dégâts causés par le réchauffement de la planète. Mais, selon l’étude, payer l’installation de la climatisation coûterait des millions de dollars à beaucoup de ces districts scolaires déjà à court de ressources

Le lien entre l’apprentissage perdu et un plus grand nombre de journées chaudes est un autre exemple de la façon dont le changement climatique affecte déjà nos vies – et c’est un signal d'alarme pour ce que nous risquons de perdre à l'avenir. Les humains ont encore le temps d’atténuer les pires conséquences du réchauffement planétaire continu. Mais à moins que des changements significatifs ne se produisent au cours de la prochaine décennie – ce qui semble de plus en plus improbable – le monde sera enfermé dans une période inéluctable de vagues de chaleur contrairement à notre espèce.

En plus de donner un aperçu de ce que cette période incertaine signifiera pour les jeunes étudiants et de leur capacité à apprendre, l’étude ajoute au débat houleux sur la manière dont les pays développés seront influencés par le réchauffement de la planète. La théorie dominante est que les pays à faible revenu vont en subir les conséquences, mais cette étude et d'autres suggèrent des calamités nuancées pour des pays comme les États-Unis.

Ce que les économistes ont fait

Cette enquête économique a été conduite par un partenariat avec College Board, l'organisation à but non lucratif qui administre des tests pour les études supérieures, tels que les examens Advanced Placement, la SAT et son précurseur, la PSAT. Voir l’article : Growing the big one – 6 conseils pour vos propres tomates primées | Presse du comté de Kiowa.

L'avantage d'étudier le PSAT est que les étudiants ont tendance à passer le test plus d'une fois – généralement en 9ème, 10ème ou 11ème année. Les chercheurs ont collecté les scores PSAT de 10 millions d'élèves ayant passé l'examen au moins deux fois entre 1998 et 2012, pour un total de 21 millions de résultats.

Ils ont ensuite comparé ces résultats aux données quotidiennes de 3 000 stations météorologiques pour la même période, ainsi qu’aux données sur la pollution locale et les conditions économiques. Ces composants étaient essentiels car ils permettaient à l'équipe de suivre l'évolution de chaque élève et de chaque district scolaire parallèlement au réchauffement de la planète, tout en prenant en compte d'autres facteurs pouvant affecter les universitaires, tels que les niveaux de revenu.

«C’est presque comme si la nature dirigeait l’expérience», a déclaré Park. «Ensuite, nous alignons les données de telle manière que nous puissions faire des déclarations de cause à effet plus fortes sur ce que la température plus chaude fait ou ne fait pas pour l’apprentissage.»

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Ce que les économistes ont trouvé

Notez que Park a déclaré «revendications de causalité» et non «corrélation». Voir l’article : Les meilleurs conseils pour chasser les insectes ce printemps.

En rassemblant autant de données, l’équipe pourrait directement évaluer si les conditions météorologiques entraînent des modifications de l’apprentissage, grâce à l’utilisation de méthodes statistiques appelées économétrie.

«C’est un concept (d’étude) bien étudié et digne de confiance qui permet de comprendre les effets causaux de changements tels que la température sur les résultats économiques», a déclaré Marshall Burke, un économiste de l’Université de Stanford qui n’a pas participé à l’étude. «Alors, vous prenez une école à New York et vous ne la comparez pas à une école à San Francisco. Vous le comparez à lui-même avec le temps, à mesure que la température fluctue. »

Les températures plus chaudes les jours d'école étaient le seul marqueur météorologique qui se démarquait. Même le nombre de jours de neige d’une école n’a eu que peu ou pas d’impact sur les résultats scolaires.

"Les week-ends chauds, les chaudes vacances d'été ou les chaudes vacances au printemps ne semblent pas avoir d'incidence sur l'apprentissage autant que les journées chaudes de la semaine pendant l'année scolaire", a déclaré Park. Commencer les cours plus tard à l’automne n’aidera probablement pas, car l’étude a révélé des journées chaudes, au début et à la fin de l’année scolaire, qui ont affecté l’apprentissage.

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La division de Dixie

Selon l’étude, le meilleur atout pour une amélioration académique de la PSAT semble être les journées de cours qui oscillaient entre 60 et 70 degrés Fahrenheit. Voir l’article : Comment savoir si je suis déshydraté? Les symptômes que vous ne devriez jamais ignorer.

En revanche, chaque fois qu'un élève expérimentait au moins six jours d'école au-dessus de 90 degrés Fahrenheit, cela réduisait de 1% son apprentissage annuel – ou la part qu'un élève moyen devrait normalement améliorer sur le plan scolaire en une seule année – de 1%. Et ces déficits semblent s'aggraver avec le temps: les élèves qui avaient connu des journées d'école chaudes deux, trois et quatre ans avant de suivre une PSAT avaient des scores nettement inférieurs.

Ces tendances de la température ont tracé une division Nord-Sud sur la carte des États-Unis.

Les comtés plus méridionaux du Sud – comme en Floride et au Texas – affichaient des scores de test inférieurs à ceux des comtés du Nord, même en tenant compte d'autres facteurs socio-économiques tels que le revenu familial, le statut économique du comté ou la pollution locale.

Cette fracture géographique dans les résultats des tests scolaires est connue depuis longtemps. Les chercheurs attribuent ce phénomène aux disparités de ressources et aux approches éducatives opposant le public et le privé remontant à la guerre civile. Mais cette étude montre que la chaleur joue également un rôle et affecte davantage les groupes déjà confrontés à des inconvénients systémiques.

"L'effet causal de chaque jour de 90 degrés était beaucoup plus important pour les étudiants à faible revenu et les minorités raciales", a déclaré Park. "Et nous savons que ces types d'étudiants sont plus susceptibles de vivre dans le sud ou dans des régions plus chaudes du pays."

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Pourquoi est-ce important – et les gens peuvent-ils résoudre ce problème?

Toutes ces constatations servent d'avertissement à la crise climatique croissante.

"Si nous avons deux degrés de réchauffement sans aucun changement d'infrastructure, alors l'implication est que l'étudiant moyen aux Etats-Unis apprendrait environ 7% de moins qu'il ne l'aurait autrement", a déclaré Park. "Los Angeles voit déjà cinq à dix jours de 90 degrés de plus par an qu'il y a 20 ans."

Jusqu'à présent cette année scolaire, des chaleurs extrêmes ont entraîné l'annulation de cours dans 50 écoles de Baltimore. Des enseignants de Madison, dans le Wisconsin, et d'Oakland, en Californie, éteignent les lumières de la salle de classe pour faire face aux températures élevées. Les écoles du Kentucky ont suspendu toutes les activités en plein air, craignant des menaces pour la santé des enfants, comme un coup de chaleur.

Frances Moore, économiste de l’environnement et climatologue, a déclaré que cette étude contribuait au débat en cours sur les effets du réchauffement planétaire sur la productivité des personnes, en particulier dans les pays développés. Des recherches ont déjà montré que les températures élevées dans un bureau peuvent rendre les cerveaux léthargiques en une seule journée – mais nous savons maintenant que ces effets peuvent commencer tôt dans la vie et s'intensifier avec le temps.

"Jusqu'à présent, nous n'avions pas une tonne de preuves sur les mécanismes par lesquels le changement climatique pourrait avoir ces effets à long terme", a déclaré Moore, qui travaille à l'Université de Californie, à Davis, et qui n'a pas participé à l'étude. "Si vous touchez les enfants à ce stade précoce de leur vie en construisant cette base de connaissances, cela aura des implications à très long terme sur le capital humain."

L’accès à la climatisation est une variable qui semble inverser le cours de ces pertes d’apprentissage liées à la chaleur. Selon l’étude, la climatisation dans les écoles a compensé 73% des réductions d’apprentissage dues aux journées chaudes. Inclure la climatisation chez l’élève aussi, et l’écart de réussite a pratiquement disparu.

L’accès universel à la climatisation consommerait évidemment de l’énergie – et par extension, entraînerait peut-être davantage d’émissions de carbone. Mais l’étude indique que l’effet A / C pourrait aussi être dû au fait que certaines écoles disposent de plus de ressources pour le refroidissement global, telles que la possibilité de planter plus d’arbres sur le campus.

"Les solutions sont vraiment délicates", a déclaré Burke. «Nous voulons la climatisation, non? Nous voulons simplement que son énergie soit générée à partir de sources renouvelables. "

Les coûts pour adapter les écoles seront probablement lourds. Selon l’étude de Park, une zone urbaine comme Houston aurait besoin de dépenser 2 100 dollars par an et par étudiant, soit 2,1 millions de dollars par an pour chaque lycée comptant 1 000 étudiants, afin de disposer de la climatisation suffisante pour atténuer les effets de la chaleur sur l’apprentissage.

Alors que presque tous les conseillers d'orientation du Sud ont déclaré que leurs écoles étaient climatisées, la majorité des écoles du Nord-Est en sont dépourvues. Cela donne à penser que l’écart régional en matière de réussite scolaire aurait été plus grand sans les systèmes de refroidissement du Sud.

Mais cela signifie également que le Nord et d’autres lieux historiquement froids risquent d’être moins préparés à faire face au réchauffement futur.

C’est peut-être le cas dans la ville alpine de Denver, où 60 des 207 écoles de la ville fonctionnent sans climatisation. Le bâtiment East High School, où travaille Choi, existe depuis 1924 et n'avait pas de climatisation jusqu'à son installation l'année dernière.

Avant son installation, Choi a déclaré qu'il y avait une différence notable dans le passé dans la façon dont ses cours de huitième période se sont déroulés les après-midi du mois d'août, par rapport à ses cours qui se sont réunis à l'aube.

«J'ai trouvé particulièrement difficile pour les étudiants de première année de se concentrer. Ils sont fatigués d’être à l’école toute la journée, mais c’est alors qu’il fait (amplifié) par la chaleur si chaude », a déclaré Choi. Elle a ajouté que la chaleur l’affectait également, lui rendant plus difficile de se concentrer sur son plan de cours et la laissant trempée de sueur à la fin de la journée. Elle a essayé d'ouvrir les fenêtres, mais les abeilles arrivaient par avion. À un moment donné, elle a cofinancé 800 $ pour acheter une unité de climatisation pour sa classe.

Même avec la climatisation, elle a déclaré que les températures dans les salles de classe avaient encore l’impression d’atteindre les années 80, évoquant le problème notoire du contrôle de la température artificielle dans les très vieux bâtiments. Et l’étude de Park a confirmé beaucoup de ce qu’elle soupçonnait.

«C’est vraiment intéressant qu’ils aient pu suivre cela avec des données, mais cela ne me surprend pas du tout. J’ai toujours pensé que c’était un problème d’équité énorme », a déclaré Choi. "Il est beaucoup plus facile de penser dans une pièce froide que dans une pièce chaude."

* Note de l’éditeur: Une première version de l’étude a été publiée au Bureau national de la recherche économique en mai 2018.