Une étude réalisée par des chercheurs du Centre des sciences physiques et technologiques (FTMC) a révélé que 37 % des écoles primaires et secondaires de Vilnius, la capitale lituanienne, sont exposées à des polluants atmosphériques nocifs en raison de leur proximité avec les principales routes à fort trafic.
Il s'agit de la première étude menée en Lituanie à appliquer des données de surveillance du climat par satellite ainsi que des méthodes d'apprentissage automatique pour évaluer la qualité de l'air autour des écoles.
Les résultats ont été publiés dans la revue Climat urbain.
Les auteurs de l'article sont les scientifiques du Département de recherche environnementale de la FTMC, Dr Mehri Davtalab, Dr Lina Davulienė, Dr Ieva Uogintė, Dr Simonas Kecorius et le chef du département, Dr Steigvilė Byčenkienė. Le Dr Mario Lovrić de l'Institut de recherche anthropologique de Zagreb a également contribué à l'équipe. L’étude a été menée dans le cadre du projet EU Horizon EDIAQI.
Les scientifiques espèrent que leurs recherches serviront de signal fort aux écoles ainsi qu'aux décideurs politiques pour qu'ils prennent des mesures concrètes afin de protéger la santé des enfants.
Une nouvelle méthode pour résoudre un problème urgent
La pollution de l’air constitue l’une des plus grandes menaces pour la santé publique dans le monde, en particulier dans les zones sensibles telles que les écoles. Dans ce cas, les chercheurs du FTMC se sont concentrés sur trois polluants : le dioxyde d’azote (NO₂), le dioxyde de soufre (SO₂) et le monoxyde de carbone (CO).
« Ces gaz invisibles agissent silencieusement mais dangereusement », explique le co-auteur, le Dr Steigvilė Byčenkienė.
« Le NO₂ affaiblit les poumons et augmente le risque d'asthme, le CO réduit le niveau d'oxygène dans le sang et le SO₂ irrite les voies respiratoires et provoque une inflammation. Les enfants constituent le groupe le plus vulnérable car leur corps est encore en développement, ce qui rend l'impact sur eux particulièrement grave.
» Pire encore, lorsque ces polluants apparaissent ensemble, les dégâts sont amplifiés. C'est exactement ce que nous avons étudié : l'effet combiné de ces composés en fonction de la distance entre une école et la route. «
Selon les auteurs, disposer d’outils fiables pour évaluer la qualité de l’air est essentiel pour protéger les groupes de population vulnérables. Cependant, le problème est que le nombre de stations de surveillance de la pollution atmosphérique au niveau du sol dans les villes est limité, ce qui rendait jusqu'à présent difficile la détermination de la situation en matière de pollution autour de nombreuses écoles spécifiques de la capitale lituanienne.
Les chercheurs du FTMC ont trouvé une solution : ils ont collecté des données satellite sur le NO₂, le SO₂ et le CO et les ont combinées avec des méthodes d'apprentissage automatique, à savoir les algorithmes Random Forest et Gradient Boosting Machine. Cela leur a permis de créer des cartes détaillées de classification de la qualité de l’air autour des écoles de Vilnius.
« Les stations conventionnelles de surveillance de l'air ne peuvent souvent pas montrer ce qui se passe juste à côté d'une école particulière. C'est pourquoi nous nous sommes tournés vers une approche innovante : les données satellite combinées à l'apprentissage automatique. Cette combinaison nous a permis d'identifier les endroits où les concentrations de ces polluants sont les plus élevées et d'évaluer la situation des écoles en conséquence », explique l'auteur principal, le Dr Mehri Davtalab.
Un signal d'alarme
Les résultats révèlent une situation alarmante. Jusqu'à 97 % des écoles sont situées dans des zones à forte densité routière, c'est-à-dire à moins de 100 mètres d'une route, où la pollution a tendance à dominer.
Plus inquiétant encore, 37 % des écoles de Vilnius sont situées dans des zones de pollution élevée où NO₂ + SO₂ + CO interagissent, aggravant leurs effets nocifs sur la santé. Le Dr Byčenkienė souligne l'importance de ce chiffre en déclarant : « Il s'agit sans aucun doute d'un problème grave. Les enfants passent six à huit heures par jour dans ces écoles, de sorte que l'impact sur la santé n'est pas seulement théorique mais une réalité quotidienne.
« Il est également important de considérer le contexte plus large : comme dans d'autres villes, il n'y a pratiquement aucune zone à Vilnius où la qualité de l'air soit totalement « sans pollution ». Au mieux, il existe des zones relativement propres, principalement là où les écoles (ou les immeubles résidentiels) sont proches de parcs ou de forêts. Dans de tels endroits, la verdure agit comme un filtre naturel et améliore la qualité de l’air. Pourtant, la majorité des écoles sont confrontées quotidiennement au risque d’exposition à la pollution. »
Les scientifiques de la FTMC soulignent que le but de leur étude n’est pas d’ajouter une statistique supplémentaire mais d’inciter à l’action. Les zones propres ne représentent qu’une petite partie de Vilnius, ce qui signifie que la plupart des écoles doivent faire face quotidiennement à des risques de pollution.
L’Organisation mondiale de la santé nous rappelle qu’il n’existe pas de niveaux de polluants totalement sûrs, ce qui fait du chiffre de 37 % un indicateur flagrant d’un problème systémique.
Selon les auteurs, il s'agit d'un appel clair à Vilnius pour qu'il agisse maintenant : planter davantage de verdure à proximité des écoles, améliorer les systèmes de ventilation des salles de classe et restreindre la circulation automobile à proximité des établissements d'enseignement afin que les enfants puissent apprendre dans un environnement plus sain.
« Même des mesures simples, comme aérer les salles de classe en dehors des heures de pointe, peuvent réduire l'exposition des enfants à la pollution. Notre modèle pourrait également être adapté pour évaluer d'autres polluants tels que les particules (PM).2.5 et MP10), non seulement à Vilnius mais dans d'autres régions de Lituanie et dans le monde où une surveillance permanente de la qualité de l'air fait défaut », explique le Dr Davtalab.
Les auteurs notent également une tendance positive : chaque année, Vilnius crée davantage d'espaces verts, ce qui non seulement embellit la ville mais contribue également à réduire la pollution de l'air. Cela montre qu’avec des investissements ciblés dans des solutions fondées sur la nature, il est possible de créer un environnement plus sain pour les enfants et les habitants des villes.
