Lorsque le Mauna Loa est entré en éruption fin novembre 2022 pour la première fois depuis 1984, les émissions ont produit du vog ou du smog volcanique. Vog – un mélange de cendres, de dioxyde de soufre et d’autres gaz – peut causer des difficultés respiratoires, des maux de tête, un mal de gorge, des yeux larmoyants et plus encore à ceux qui vivent à proximité et/ou sous le vent du panache de vog.
Selon une nouvelle étude réalisée par une équipe d’experts du Département d’économie de l’Université d’Hawaï à Mānoa, de l’UH Economic Research Organization (UHERO) et de l’University College London, on estime que le vog a des effets néfastes sur les résultats des tests des étudiants.
Ces effets sont particulièrement prononcés pour les élèves les plus pauvres qui subissent des impacts plus importants que ceux des élèves plus favorisés. De plus, ces effets sont plus importants dans les zones où les niveaux de pollution de base sont plus élevés, comme le sud de l’île d’Hawaï.
L’un des principaux enseignements de l’étude est qu’une mauvaise qualité de l’air peut compromettre les résultats d’apprentissage des élèves défavorisés et, par conséquent, exacerber les inégalités économiques. Des travaux récents des économistes UH Timothy Halliday et John Lynham ont également démontré que le vog provoque une forte augmentation des visites aux urgences pour des raisons respiratoires.
Les sources de données
Les auteurs ont utilisé le recensement des résultats des tests des élèves des écoles publiques d’Hawaï sur le Smarter Balanced Assessment (SBA) – un test annuel obligatoire de compétences en mathématiques et en anglais créé pour mesurer la préparation à l’université et à la carrière des élèves du ministère de l’Éducation de la 3e à la 8e année et 11—de 2015 à 2018, fourni par Hawaiʻi P-20.
Au sein de l’échantillon, environ la moitié des élèves étaient considérés comme économiquement défavorisés et environ 6 % recevaient des services en anglais. De plus, 24% des étudiants se sont identifiés comme natifs hawaïens, 24% philippins, 18% blancs, 16% asiatiques (non philippins), 9% insulaires du Pacifique et 8% d’une autre ethnie. Au total, l’échantillon était composé de plus de 150 000 individus uniques répartis dans 260 écoles.
Leurs données sur la qualité de l’air ont été fournies par le ministère de la Santé de l’État d’Hawaï (DOH). Les auteurs ont examiné les particules (en particulier les PM2,5, qui sont de fines particules inhalables d’un diamètre généralement de 2,5 micromètres et moins) et le dioxyde de soufre (gaz toxique libéré naturellement par l’activité volcanique) pour mesurer les niveaux de pollution. Les données du DOH sur les niveaux de particules ont été recueillies par l’intermédiaire de leurs stations de surveillance de la pollution, qui s’étendent sur de nombreux endroits à travers l’État.
En utilisant la variation du vent et les mesures de pollution des stations de surveillance du DOH, les auteurs ont prédit les niveaux de particules et de dioxyde de soufre dans une école donnée en utilisant des techniques issues des géosciences. Les chercheurs ont ensuite utilisé ces mesures prévues des particules dans l’air et les scores SBA pour estimer l’effet de la pollution particulaire sur les résultats des tests.
Résultats
Les auteurs ont découvert qu’une augmentation des particules entraînerait une légère diminution des résultats des tests des élèves. De plus, on estime que les effets sont considérablement plus importants pour les élèves qui fréquentent des écoles où la qualité moyenne de l’air est plus faible. Plus précisément, les élèves des écoles avec une moyenne de 9 microgrammes par mètre cube de PM2,5 ou plus, dont la majorité est située dans la région sud / sud-ouest de l’île d’Hawaï, connaîtraient environ sept fois la baisse des résultats aux tests que ceux avec moins moins de 9 microgrammes par mètre cube de PM2,5.
Cela équivaut à une réduction de plus de 1 % des résultats des tests pour chaque augmentation de l’écart type (l’écart type pour l’échantillon est égal à 1,84 microgrammes par mètre cube) de PM2,5. Par conséquent, une augmentation de 1,84 microgrammes par mètre cube de PM2,5 a entraîné une réduction de plus de 1 % des résultats aux tests.
Le taux moyen de PM2,5 de la station de surveillance d’Ocean View entre 2015 et 2018 était de 12,64 microgrammes par mètre cube de PM2,5, le plus élevé de toutes les stations de surveillance d’Hawaï au cours de cette période. La moyenne quotidienne la plus élevée de cette même station entre la même période est survenue le 4 juin 2018 à 55,5 microgrammes par mètre cube de PM2,5.
Selon les estimations des auteurs, si les écoles avec des niveaux de pollution de base plus élevés (dans ce cas, 9 microgrammes par mètre cube ou plus) voyaient une augmentation des PM2,5 de 12,64 à 55,5 microgrammes par mètre cube, les résultats des tests chuteraient de plus de 25 %.
Cet effet est évident lorsque l’on se concentre également sur la région sud / sud-ouest de l’île d’Hawaï – qui abrite des zones de sommet et de rift où les évents du Kīlauea et du Mauna Loa ont été actifs à plusieurs reprises – et a des niveaux moyens de pollution beaucoup plus élevés par rapport au reste de la Etat. Dans ce domaine, on estime que l’effet des augmentations de PM2,5 sur le rendement des élèves est environ cinq fois supérieur aux estimations pour l’échantillon total.
Un modèle montre que les étudiants défavorisés pourraient être pires
Il est important de noter que les auteurs montrent que les impacts de la mauvaise qualité de l’air pèsent plus lourdement sur les élèves pauvres tels que définis par ceux qui se qualifient pour les programmes fédéraux tels que le déjeuner gratuit et réduit. Les effets des PM2,5 sont plus importants d’un facteur dix et les effets du dioxyde de soufre sont plus importants d’un facteur six. Les auteurs ont démontré que les effets disparates de la pollution par classe socio-économique se produisent au sein des écoles. Par conséquent, ces effets ne peuvent être attribués au fait que les écoles les plus pauvres sont situées dans des zones plus polluées.
« Cette découverte a de grandes implications pour la justice environnementale », a déclaré un blog écrit par l’auteur co-principal Rachel Inafuku. « Les étudiants qui sont plus stables financièrement rencontrent moins d’obstacles pour accumuler du capital humain lorsque la qualité de l’air est mauvaise, ce qui suggère que la pollution contribue aux écarts d’inégalité que nous observons ici à Hawaii et aux États-Unis »
Inafuku a poursuivi: « Les îles hawaïennes sont particulièrement avantageuses pour étudier les effets de la pollution pour plusieurs raisons. Premièrement, Hawaiʻi abrite des niveaux de base de qualité de l’air primitifs avec des niveaux moyens de polluants bien inférieurs aux normes de qualité de l’air ambiant de l’EPA. La plupart des études se sont concentrées sur des zones avec des niveaux de pollution moyens extrêmement élevés et sont beaucoup moins comparables à la plupart des régions des États-Unis En outre, le niveau de polluants à travers Hawaiʻi est vraiment imprévisible et aléatoire.Parce que la majeure partie de la pollution dans tout l’État dépend des émissions du volcan Kīlauea et de la direction du vent, la pollution de l’air est basée en grande partie sur les forces de la nature et non sur des sources artificielles (par exemple, le trafic, les installations industrielles, etc.). »