Stigande temperaturer på grund av klimatförändringar orsakar mer än bara obehagligt varma dagar över hela USA. Dessa höga temperaturer utsätter allvarlig belastning för kritisk infrastruktur som vattenförsörjning, flygplatser, vägar och broar.

En kategori av kritisk infrastruktur som drabbas hårt är landets grundskolor.

Helst nationens fler än 90, 000 offentliga grundskolor, som tjänar över 50 miljoner studenter, bör skydda barn från de ibland farliga elementen utomhus som kraftiga stormar eller extrema temperaturer.

Men eftersom så många av Amerikas skolor är gamla och förfallna, det är själva skolbyggnaderna som behöver skydd – eller åtminstone uppdateras för 2000-talet.

Tjugoåtta procent av landets offentliga skolor byggdes från 1950 till 1969, federala uppgifter visar, medan bara 10 % byggdes 1985 eller senare.

Som en forskare som studerar effekterna av klimatförändringar, Jag har mätt dess effekter på infrastruktur och hälsa i över ett decennium. Under tiden, Jag har sett lite uppmärksamhet fokuserad på effekterna av klimatförändringar på offentliga skolor.

Sedan 2019, klimatforskaren Sverre LeRoy, på Center for Climate Integrity, och jag har arbetat för att avgöra om landets skolor är förberedda för värmeböljorna på den annalkande horisonten.

Genom att jämföra klimatförhållandena under vilka amerikanska skolor byggdes med de förväntade förhållandena under de kommande två decennierna, vi tittade på sårbarheten hos alla grund- och gymnasieskolor för ökande temperaturer. Vi bestämde om nuvarande skolor har luftkonditionering eller inte och om de skulle behöva lägga till luftkonditionering i framtiden.

Resultaten av vår studie, "Varmare dagar, Högre kostnader:The Cooling Crisis in America's Classrooms, "visa att senast 2025, fler än 13, 700 skolor kommer att behöva installera luftkonditionering, och ytterligare 13, 500 kommer att behöva uppgradera sina befintliga system.

Heta klassrum

Forskning har visat att höga klassrumstemperaturer kan göra det svårare att lära sig. Varma skoldagar gör koncentrationssvårigheter, sömnighet, en minskning av energin och till och med minskad minneskapacitet.

Lokala skoldistrikt har policyer för extrem hetta. Dock, stigande temperaturer innebär att dessa riktlinjer inte längre är begränsade till sällsynta händelser.

Under de senaste åren, skolor över hela USA tvingas i allt högre grad ta "hetta dagar, " förkorta skoldagarna på grund av klassrum som är för varma för att eleverna ska kunna lära sig effektivt.

Detta händer på platser som sträcker sig från Denver till Baltimore och Cleveland.

En förstärkning av temperaturökningen är den nationella trenden att säsongstemperaturerna stiger både på våren och hösten. Till exempel, både Rhode Island och New Jersey har sett genomsnittliga vår- och hösttemperaturer stiga över 3 grader Fahrenheit (1,7 Celsius). Istället för att höga temperaturer bara inträffar när eleverna är på sommarlov, dessa värmehändelser inträffar nu också regelbundet under läsåret. Elever i ett större antal städer börjar och slutar idag läsåret i klassrum som ofta överstiger 27 C (80 F).

Dyra uppgraderingar

Problemet med fler varma dagar beror på att medeltemperaturerna har ökat under de senaste 40 åren. Antalet dagar med höga temperaturer har ökat i hela landet, med anmärkningsvärda ökningar i stora städer i norr. Till exempel, Chicago har sett antalet dagar över 80 grader under läsåret öka från 27 år 1970 till 32 år 2020 och beräknade 38 år 2025. Dessa ökningar påverkar skolor på två olika sätt.

Skolor i det traditionellt svalare norr – särskilt äldre skolor – kommer att behöva utrustas med nya luftkonditioneringssystem till en ackumulerad kostnad på 40 miljarder USD till 2025. För skolor i de traditionellt varmare söder och väster, många befintliga system kommer att behöva uppgraderas till en beräknad kostnad som överstiger 400 miljoner USD.

Temperaturhöjningar är särskilt kostsamma i stora städer som Philadelphia, Chicago och Los Angeles, där befintliga ansträngningar och fortsatta behov kommer att resultera i utgifter som överstiger 500 miljoner USD, 1,5 miljarder dollar och 600 miljoner dollar, respektive. Dessa stora distrikt har ett större antal äldre byggnader som kräver uppgraderingar av elektriska och strukturella system för att stödja nya luftkonditioneringssystem.

För alla skolor – även de som inte kräver systemuppgraderingar – kommer de extra kostnaderna för att driva luftkonditioneringssystem för att möta de nya kraven överstiga 1,4 miljarder dollar per år.

En aktiefråga

Eftersom skoldistrikt är beroende av lokala skatter eller obligationsåtgärder för att finansiera skolsystemet, stadsdelar i välbärgade områden har större möjlighet att få medel genom skattehöjningar eller väljargodkända obligationsåtgärder.

I kontrast, distrikt i mindre välbärgade län – inklusive Bell County, Kentucky; Scott County, Tennessee; och DeKalb County, Alabama – möta utmaningen att skapa säkra lärmiljöer utan ett ekonomiskt skyddsnät. Med hushållsinkomsterna för hela distriktet i de lägsta 20 % av riksgenomsnittet, eller mindre än $43, 000 per år, dessa distrikt kan inte absorbera betydande skattehöjningar.

I detta avseende, klassrumsmiljöer blir en jämlikhetsfråga. Även om temperaturökningen kan påverka alla barn, den relativa effekten av ökningen och förmågan att anpassa sig är inte lika.

Ohållbara lösningar

Alltmer, skoldistrikt vänder sig till individuella fönsterenheter för att hantera överhettning i klassrummet. Dock, fönsterenheter kyler inte inre kontor, kan inte cirkulera och byta luft i klassrummen, och kommer inte att uppfylla förväntad livslängd på grund av omfattande användning. Vidare, de skapar ojämna kylmönster och klassrumsstörningar på grund av buller. Även om dessa lösningar är populära ur ett initialt budgetperspektiv, de misslyckas i slutändan med att lösa den heta klassrumskrisen.

Där mekaniska system inte är ett alternativ på grund av budgetbegränsningar, skoldistrikt överväger att ändra läsåret så att det börjar senare eller slutar tidigare. Dock, det finns gränser för detta tillvägagångssätt eftersom det finns minimikrav på antalet dagar som är under läsåret. Vissa skolor experimenterar till och med med distansinlärning som ett svar när extrema temperaturer är ett problem.

Summan av kardemumman för skolor och deras omgivande samhällen är att stigande temperaturer från klimatförändringar är ett växande hot mot skolinfrastrukturen. Skolor kommer att behöva ytterligare finansiering för att installera eller uppgradera luftkonditioneringssystem, betala för ökad energianvändning eller designa om skolbyggnader för att förbättra naturlig kyla. Olika städer och stater hävdar att fossilbränsleföretag har en skyldighet att betala dessa infrastrukturkostnader i samband med klimatförändringar.

Det enda andra valet är att amerikanska elever ska fortsätta att uthärda klassrum där det helt enkelt är för varmt för att lära sig.

Denna artikel publiceras från The Conversation under en Creative Commons -licens. Läs originalartikeln.