Tänk om det var lika enkelt att förbättra de akademiska resultaten i några av landets mest missgynnade och sämst presterande skolor som att plantera träd på skolgården? Det är inte så enkelt, självklart, men en ny studie från University of Illinois tyder på att miljövänligare skolor kan vara en del av lösningen.

Studien, publiceras i Gränser i psykologi och leds av Ming Kuo från Institutionen för naturresurser och miljövetenskaper vid U of I, undersökte kopplingen mellan grönhet och akademisk prestation i 318 av Chicagos offentliga grundskolor. Distriktet tjänar en övervägande låginkomstminoritetsbefolkning, med 87 procent av tredjeklassare som kvalificerar sig för gratis lunch under läsåret (2009-2010).

Tidigare studier har dokumenterat ett positivt samband mellan grönhet och akademisk prestation, men, tills nu, ingen hade undersökt förhållandet i skolor med hög fattigdom.

"Målet var att se om förhållandet grönhet och akademisk prestation håller för fattiga, stadsskolor för det är där det spelar roll. Det är där lärare och beslutsfattare desperat försöker hitta sätt att hjälpa barn att nå sin potential, " säger Kuo.

Forskargruppen använde högupplösta flygbilder för att kvantifiera träd- och grästäcket på varje skolgård och dess omgivande grannskap, en förbättring jämfört med tidigare studier som förlitade sig på bilder av grovkornig vegetation. "Den äldre tekniken kunde i princip tala om för oss om en 30-meters fyrkant var svart eller grönt, men tekniken vi använder kan berätta för oss att det finns ett träd här, och en fot över, det är gräs, " förklarar Kuo.

Det första steget var att använda en enkel korrelationsanalys för att identifiera samband mellan träd och grästäcke och akademisk prestation, baserat på standardiserade provresultat för matematik och läsning. Skolgårdens trädtäcke förutspådde akademisk prestation, både för läsning och matematik:ju fler träd, desto bättre prestanda. Samma mönster dök upp för träd i det intilliggande området, men i mindre utsträckning. Gräs, det visar sig, gör ingenting för att lära sig.

"Det finns konsekventa antydningar genom historien om att studera effekterna av grönhet på människor att träd betyder mer än gräs, " säger Kuo. "Så det här fyndet var ingen stor överraskning."

De enkla korrelationstesterna hjälpte forskarna att utvärdera betydelsen av andra faktorer som kan relateras till akademisk prestation:antalet elever i ett klassrum, student/lärare och könsförhållanden, och andelen elever som var tvåspråkiga. Ingen av dessa visade starka band till akademisk prestation. Men en annan faktor – nackdel – gjorde det.

Forskarna visste att ras och socioekonomisk status är starkt kopplade till akademiska prestationer, och att de är starkt korrelerade med varandra. Genom att använda innovativa statistiska tekniker för att samtidigt redogöra för båda faktorerna, teamet kombinerade dem till en som de kallade nackdel. Efter att ha upptäckt att nackdelen starkt förutspådde låga akademiska prestationer i korrelationstesterna, forskarna inkluderade faktorn i en mer sofistikerad analys som redogjorde för skillnader relaterade till geografi inom staden.

Det testet bekräftade att skolgårdsträd positivt förutspådde matematikpoäng. Läsresultaten tenderade att bli bättre med fler skolgårdsträd, men effekten var precis mindre än statistisk signifikans.

När nästan 90 procent är berättigade till gratis lunch och endast 10 procent vita, skolor i Chicago Public School-systemet är, på det hela, missgynnade. Men det fanns skillnader:De mest missgynnade skolorna i urvalet hade ungefär hälften så många träd som de minst missgynnade skolorna.

Medan Kuo är snabb med att påpeka att studien är rent korrelationell - den var inte utformad för att visa orsak och verkan - är hon optimistisk om resultaten.

"Tidiga matematiska färdigheter är en av de bästa förutsägelserna för senare framgång, inte bara i matte, men i skolan i allmänhet. Så vad vi har här är en mycket spännande ledtråd som kanske helt enkelt grönare – plantering av träd på skolgårdar – potentiellt kan ha en betydande inverkan på matematikprestationer och skolframgång för dessa barn. Och du behöver inte putsa skolgården med träd – bara att få upp skolor till genomsnittet ser ut som att det kan ha en betydande effekt."

Kuo har ägnat sin karriär åt att kvantifiera naturens effekter på människors hälsa och beteende, men hon förstår att människor har svårt att acceptera hur nödvändig naturen är för den mänskliga upplevelsen.

"Vad jag verkligen vill göra är att ta reda på vad som hjälper för dessa skolor. Om träden inte fungerade, då skulle jag inte vilja att folk spenderade pengar på träd. Jag vill att pengarna ska användas där de kommer att göra skillnad. Resultatet är viktigt för mig.

"Som samhälle vi har inte brytt oss om att gröna våra fattigaste, låginkomsttagare minoritetsskolor. Det kan bara tyckas som, väl, Det är för dåligt, det skulle vara trevligt för fattiga barn att ha fina skolor, men vi har inte råd, " säger hon. "Den större mängd forskning tyder på att, faktiskt, någon av orsakerna till skillnaderna vi ser i låginkomstskolor kontra mer välbärgade skolor kan faktiskt bero på, till viss del, till de fysiska faciliteter vi tillhandahåller. Det är inte en överraskning för någon att om du inte tillhandahåller luftkonditionering eller värme i en skola så kanske barnen inte kommer att göra det lika bra. Men det här är första gången vi har börjat misstänka att bristen på landskapsarkitektur, som träd, kan hjälpa till att förklara, till viss del, deras sämre testresultat."