Covid cerró las escuelas del país. El aire más limpio puede mantenerlos abiertos.

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Los científicos y educadores están buscando formas de mejorar la calidad del aire en los edificios escolares del país, a menudo en ruinas.

Una ventana abierta en un salón de clases en East High, una de las escuelas públicas más antiguas de Denver. Un brote de coronavirus que comenzó en noviembre de 2021 enfermó a más de 500 estudiantes y un miembro del personal murió. Credito...Stephen Speranza para The New York Times

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Por Apoorva Mandavilli

Apoorva Mandavilli visitó escuelas en Denver, Boulder, Colorado, y State College, Pensilvania, y entrevistó a docenas de científicos, funcionarios, educadores y estudiantes sobre el aire en los edificios escolares.

En una tarde soleada, en una abarrotada sala de música de East High en Denver, dos estudiantes de segundo año practicaban violín mientras su profesor de música, Keith Oxman, trabajaba en un escritorio en una oficina contigua.

Los ventiladores del techo estaban apagados para evitar que las partituras se esparcieran. Las ventanas estaban selladas. East High es la escuela secundaria más grande de Denver y una de las más antiguas, y no existe un sistema de ventilación moderno.

Cuando estalló la pandemia, Oxman, de 65 años y sobreviviente de cáncer, temía enfermarse o transmitirle el virus a su padre de 101 años. Así que abandonó la escuela cuando cerró por primera vez, en marzo de 2020, y no regresó durante más de un año, quedándose en casa durante posteriores oleadas de virus.

"Se suponía que debíamos tener las ventanas abiertas", dijo. "Pero las ventanas no se abren".

Los espacios mal ventilados ofrecen condiciones ideales de transmisión del coronavirus y, en el punto álgido de la pandemia, escuelas como East High fueron un punto candente de controversia. Un brote que comenzó en noviembre de 2021 enfermó a más de 500 estudiantes (aproximadamente uno de cada cinco) y a 65 miembros del personal, uno de los cuales murió.

La pandemia provocó repetidos cierres en decenas de miles de escuelas en todo el país. Los cierres hicieron caer los logros educativos, perturbaron las vidas de millones de familias estadounidenses y desencadenaron una ola de ira, particularmente entre los conservadores, que no ha disminuido.

A medida que las próximas elecciones presidenciales cobran fuerza, los cierres prolongados de escuelas y el aprendizaje remoto se han convertido en una pieza central del argumento republicano de que la pandemia fue mal manejada, tema de repetidas audiencias en la Cámara de Representantes y una avalancha de artículos académicos sobre la pérdida de aprendizaje y la salud mental. trastornos entre los niños.

Pero los científicos que estudian la transmisión viral ven otra lección en los cierres de escuelas pandémicos: si el aire interior hubiera sido más limpio y seguro, es posible que se hubieran evitado. El coronavirus es una amenaza que se transmite por el aire y la incidencia de Covid fue aproximadamente un 40 por ciento menor en las escuelas que mejoraron la calidad del aire, según un estudio.

El edificio escolar estadounidense promedio tiene unos 50 años. Según un análisis de 2020 realizado por la Oficina de Responsabilidad Gubernamental, alrededor del 41 por ciento de los distritos escolares necesitaban actualizar o reemplazar los sistemas de calefacción, ventilación y aire acondicionado en al menos la mitad de sus escuelas, alrededor de 36.000 edificios en total.

Nunca ha habido más recursos disponibles para la tarea: casi 200 mil millones de dólares, provenientes de una serie de medidas relacionadas con la pandemia, incluida la Ley del Plan de Rescate Estadounidense. Se asignaron otros 350 mil millones de dólares a los gobiernos estatales y locales, parte de los cuales podrían usarse para mejorar la ventilación en las escuelas.

"Es una oportunidad única en una generación para arreglar décadas de abandono de la infraestructura de nuestros edificios escolares", dijo Joseph Allen, director del programa de Edificios Saludables de la Escuela de Salud Pública TH Chan de Harvard.

Una simulación del flujo de aire en un aula real de la ciudad de Nueva York muestra cómo una simple ventilación y filtración pueden reducir la probabilidad de exposición al coronavirus.

Decenas de millones de escolares están regresando a las aulas ahora, pero gran parte de la financiación para tales mejoras permanece intacta en la mayoría de los estados.

Entre las razones: falta de una guía federal clara sobre la limpieza del aire interior, ningún alto funcionario administrativo designado para supervisar dicha campaña, pocos expertos para ayudar a las escuelas a gastar los fondos de manera inteligente, retrasos en la cadena de suministro de nuevos equipos y personal insuficiente para mantener las mejoras. que se hacen.

Es posible que algunos funcionarios escolares simplemente no sepan que los fondos están disponibles. "No puedo creer la cantidad de dinero que aún no se ha gastado", dijo el Dr. Allen. "Es realmente frustrante".

La pandemia impulsó la financiación federal, pero el problema es mayor que el coronavirus. El aire interior puede estar contaminado no sólo por patógenos, sino también por una variedad de contaminantes como monóxido de carbono, radón y partículas de plomo. Las concentraciones pueden ser cinco veces mayores o más en interiores que en exteriores, según la Agencia de Protección Ambiental.

Y el humo es una amenaza cada vez mayor. Una columna de incendios forestales canadienses cerró escuelas en todo el noreste a principios de junio. El humo cerró 120 escuelas en California en septiembre pasado.

El aire en Denver estaba tan contaminado por el humo de los incendios forestales en mayo que la ciudad se ubicó brevemente como la segunda más contaminada del mundo. Las escuelas permanecieron abiertas, aunque se pospusieron muchos eventos al aire libre.

Casi uno de cada 13 escolares estadounidenses tiene asma, que puede verse exacerbada por la exposición al humo; ya es la principal causa de ausentismo por enfermedades crónicas. Las tasas de asma en varias escuelas públicas de Denver son superiores al 20 por ciento, más del doble del promedio nacional.

Los sistemas modernos de filtración de aire pueden eliminar incluso las partículas finas que hacen que el humo sea tan nocivo para la salud. Y décadas de investigación han sugerido que mejorar la calidad del aire también puede aumentar el rendimiento académico, aumentar las puntuaciones de los exámenes, reforzar la atención y la memoria y disminuir las ausencias debidas a enfermedades u otros factores.

“No aceptaríamos beber agua que esté llena de patógenos y parezca sucia”, dijo Linsey Marr, experta en transmisión aérea de virus en Virginia Tech. "Pero hemos estado viviendo con un aire lleno de patógenos y sucio".

Hasta hace poco, los funcionarios escolares ni siquiera tenían claro qué tan limpio debería ser el aire en los edificios escolares. Sin embargo, en mayo, los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades recomendaron que se hicieran cinco cambios de aire (el equivalente a reemplazar todo el aire de una habitación) por hora.

En junio, la Sociedad Estadounidense de Ingenieros de Calefacción, Refrigeración y Aire Acondicionado, una influyente organización que establece estándares, publicó sus primeros requisitos para un "flujo de aire libre de patógenos" en los edificios, incluidas combinaciones de tecnologías de filtración y ventilación que los administradores de los edificios puede aumentar durante los brotes.

"Si tuviera que elegir un lugar para programas piloto para invertir dinero en capas de ventilación y filtración, la escuela es el lugar para comenzar", dijo David Michaels, epidemiólogo de la Universidad George Washington que dirigió la Administración de Salud y Seguridad Ocupacional durante la presidencia de Obama. administración.

Hay señales tentativas de progreso. Una encuesta de los CDC del año pasado encontró que el 70 por ciento de 420 escuelas en todo el país habían evaluado sus sistemas de ventilación, aunque muchas implementaron sólo mejoras de bajo costo, como abrir puertas o ventanas.

Una encuesta de la agencia publicada en abril encontró que uno de cada tres distritos escolares había completado o planeado mejoras en la calidad del aire, y que más de una cuarta parte había instalado purificadores de aire o planeaba hacerlo. Varios estados están impulsando leyes destinadas a mejorar la calidad del aire en las escuelas.

Investigadores de los CDC y el Departamento de Salud Pública de Georgia encuestaron 169 escuelas primarias en Georgia a fines de 2020, después de que se reanudara el aprendizaje en persona en el estado.

Las escuelas que mejoraron la ventilación tuvieron un 39 por ciento menos de casos de Covid, en comparación con las escuelas que no lo hicieron. Las escuelas que combinaron una mejor ventilación con filtración tuvieron un 48 por ciento menos de casos.

Un gran estudio de escuelas en Italia estimó que los estudiantes en aulas equipadas con sistemas de ventilación o dispositivos que suministran aire limpio tenían al menos un 74 por ciento menos de riesgo de infección que los estudiantes en aulas con ventanas abiertas.

Los investigadores de los CDC han estimado que los purificadores de aire pueden reducir la exposición a los aerosoles (pequeñas gotas flotantes que pueden contener virus) hasta en un 65 por ciento.

Pero con pocos árboles, patios cubiertos de asfalto y edificios superpoblados, muchas escuelas urbanas están luchando para hacer frente a los patógenos, la contaminación y el cambio climático.

El aumento de las temperaturas por sí solo está agotando sus recursos. Ya este verano, estudiantes de Filadelfia y Baltimore fueron enviados a casa porque la falta de aire acondicionado hacía que los edificios escolares fueran insoportables, incluso peligrosos.

En el distrito de Denver, 37 escuelas no tienen aire acondicionado. Las autoridades han instalado nuevos sistemas de refrigeración en 11 escuelas durante los últimos años y planean completar 13 más para finales de 2024.

“Antes de que tuviéramos el sistema de refrigeración por aire, en nuestras aulas la temperatura llegaba a los 90 grados y 100 grados”, dijo Andrea Rentería, directora de la Escuela Primaria Garden Place, en el lado norte de Denver. La escuela se estableció en 1904 y el 92 por ciento del alumnado son niños de color.

Todavía hace demasiado calor en el gimnasio de la escuela. Con las ventanas del piso al techo pintadas y cerradas, el vagón mantiene las puertas abiertas para dejar entrar el aire. Pero la escuela está apenas a una cuadra del cruce de dos carreteras principales, por lo que el aire exterior no es mucho más saludable.

Los estudiantes de color asisten con mayor frecuencia a escuelas cercanas a carreteras y fábricas que arrojan contaminación al aire, y las olas de calor son cada vez más intensas en todo el país.

Varios estudios han encontrado que las aulas calurosas provocan una caída en los puntajes de los exámenes, lo que afecta particularmente a los estudiantes de color. Ese vínculo por sí solo representa aproximadamente el 5 por ciento de la brecha de rendimiento racial, según una estimación de 2018 de la Oficina Nacional de Investigación Económica.

Aún así, las escuelas urbanas deben hacer malabarismos con una serie de prioridades en competencia, incluida la seguridad, la salud mental y el rendimiento de los estudiantes. La calidad del aire puede parecer menos urgente.

“Incluso en los tiempos de Covid, había cosas que estaban más arriba en la lista de la gente que eso”, dijo Terita Walker, directora de East High.

En un esfuerzo por encontrar soluciones al problema del aire interior, investigadores de la Universidad de Colorado, Boulder, instalaron monitores de calidad del aire en docenas de escuelas de Denver, incluida East High, antes y después de introducir purificadores de aire en las aulas.

Mark Hernández, un experto en calidad del aire de la universidad que dirige el proyecto, y sus colegas han descubierto que en un aula promedio con mala ventilación (alrededor de 1,000 pies cuadrados, una altura de techo de aproximadamente dos metros y medio y ocupada por 25 estudiantes) se necesitan dos purificadores de aire. puede eliminar partículas que podrían provocar alergias y asma, y ​​duplicar la tasa de intercambio de aire.

Los datos han llevado a los funcionarios estatales a ofrecer purificadores de aire a las escuelas que más los necesitan. Los investigadores ahora cuentan con una subvención para instalar 2.400 monitores de calidad del aire en escuelas de todo el estado y evaluarán si las mejoras marcan una diferencia significativa en el ausentismo.

Sin embargo, sin la orientación de expertos como el Dr. Hernández, encontrar los filtros de aire adecuados (y mucho menos revisar un sistema de ventilación completo) es una tarea desalentadora para los funcionarios escolares.

"Se está pidiendo a distritos escolares e instalaciones que realmente no comprenden el tipo de fundamentos y sistemas mecánicos que tomen decisiones", dijo Richard Corsi, decano de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de California, Davis. "Es difícil para ellos".

A falta de una guía federal consistente, los distritos escolares están improvisando un mosaico de medidas.

Las escuelas de Los Ángeles invirtieron en 55.000 limpiadores de aire de calidad comercial, mientras que las escuelas de Seattle optaron por sensores portátiles menos costosos. En el condado de Westchester, Nueva York, los funcionarios distribuyeron más de 5600 purificadores de aire a las escuelas del distrito. Las Escuelas Públicas de Boston establecieron un sistema en todo el distrito para monitorear la calidad del aire.

Cómo conseguir aire más limpio en los edificios escolares del país.

En muchas escuelas, sin embargo, el gasto en ventilación sigue a otras prioridades, como contratar personal, comprar computadoras portátiles y otros equipos, o ayuda adicional para los estudiantes que se han quedado atrás. En todo el país, el gasto por escuela en calidad del aire varía ampliamente, desde sólo 67 dólares hasta 2.675.000 dólares, según un informe de noviembre.

Para los distritos que lo convierten en una prioridad, un aire más limpio puede generar grandes beneficios. A menos de 30 millas de East High, Boulder High School tiene purificadores de aire y sensores en casi todos los salones de clases que pueden alertar a los técnicos cuando la calidad del aire cae por debajo de niveles aceptables.

Las escuelas de Boulder realizaron las mejoras con un bono de $576,5 millones emitido en 2014, mucho antes de la pandemia, y se asociaron con científicos para recopilar datos antes y después de las instalaciones.

La investigación concluyó a principios del año pasado y los resultados hasta ahora indican que la red produjo una caída del 44 por ciento en los niveles de dióxido de carbono, a menudo utilizado como indicador de la calidad del aire. La escuela tuvo un brote de coronavirus durante la ola de Omicron (siete miembros del personal y 237 estudiantes), pero podría decirse que le fue mejor que al condado en su conjunto.

En State College, Pensilvania, muchas escuelas cerraron durante días o semanas durante los aumentos repentinos de Covid-19 porque demasiados estudiantes o maestros estaban enfermos con el virus.

Pero State College Friends School, una pequeña institución cuáquera, ha permanecido abierta desde el otoño de 2020. La escuela identificó solo cuatro casos de transmisión dentro de la escuela en el año escolar 2021-22.

La escuela se completó en 1998 y todas las aulas se abren al exterior. Las grandes ventanas de las aulas permanecen abiertas excepto en los días más fríos, y cada salón está equipado con filtros de aire y ventiladores.

Cuando el clima acompaña, los estudiantes juegan al aire libre en los exuberantes terrenos; cuando no es así, toman refrigerios en sillas de campaña en patios cubiertos fuera de sus aulas.

Friends es una escuela inusual en la mayoría de los casos. Es pequeño, con sólo 120 estudiantes. Los miembros del personal y los estudiantes usaron máscaras de alta calidad hasta que el número de casos locales de Covid cayó por debajo de 50 por cada 100.000 personas esta primavera. Y la escuela ha recibido asistencia de expertos en calidad del aire de la Universidad Penn State, prácticamente en su patio trasero.

No todas las escuelas pueden parecer Friends, ni eso es necesario.

El Dr. Hernández estima que gastar $65 por estudiante por aula por año en purificadores de aire podría reducir significativamente los patógenos y la contaminación en las aulas.

En East High en Denver, como en el resto de Estados Unidos, la prioridad de Covid está desapareciendo rápidamente. Oxman, el profesor de música, ha vuelto a tiempo completo, pero la pandemia no parece haber traído muchos cambios duraderos. East High es prácticamente lo mismo.

“Las cosas están volviendo a ser como antes”, dijo.

El pie de foto de una versión anterior de este artículo identificaba erróneamente la ubicación de un purificador de aire. Está en State College Friends School, no en East High. El artículo indicaba erróneamente la fecha de construcción de State College Friends School. Se completó en 1998, no en la década de 1960.

Cómo manejamos las correcciones

Apoorva Mandavilli es una reportera centrada en la ciencia y la salud global. Formó parte del equipo que ganó el Premio Pulitzer de Servicio Público 2021 por la cobertura de la pandemia. Más sobre Apoorva Mandavilli

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