Resumen Ejecutivo

Mercado

10 de diciembre de 2025

Tendencias en la investigación sobre mercados de carbono mediante modelado temático LDA y HJ-Biplot

El autor: Carlos Alfredo Salas Macías — La directora de tesis: Regina Ávila Santos

Resumen elaborado por la herramienta ResumeAI, una solución de inteligencia artificial desarrollada por el Instituto Pecege, enfocada en la síntesis y redacción.

La presente investigación lleva a cabo un análisis bibliométrico y temático de la producción científica sobre mercados de carbono de 1994 a 2024, con el fin de mapear la evolución del campo, identificar tendencias y desvelar la estructura de colaboración internacional. El estudio da respuesta a interrogantes sobre las fuentes de publicación más destacadas, los modelos de colaboración entre países, los temas clave de investigación, así como su desarrollo temporal y distribución. La metodología tiene como objetivo ofrecer una perspectiva cuantitativa del estado del arte, identificando vacíos temáticos y guiando futuros trabajos en la batalla contra el cambio climático.

El calentamiento global constituye un reto apremiante, y los mercados de carbono representan un mecanismo central para mitigar sus efectos, incentivando la reducción de gases de efecto invernadero (World Bank, 2021). No obstante, su puesta en práctica afronta desafíos como la ausencia de consenso en los diseños, la volatilidad de los precios del carbono y la necesidad de una integración más profunda entre políticas económicas y medioambientales (Kollmuss et al., 2008). Estos problemas justifican un análisis sistemático de la investigación actual para identificar tendencias y vacíos que puedan reforzar el conocimiento científico y las políticas públicas.

La bibliografía científica referente a los mercados de carbono ha experimentado un crecimiento exponencial. La producción anual, que se mantuvo constante en unas ocho publicaciones por año entre 2000 y 2010, se incrementó a partir de 2016, impulsada por el Acuerdo de París (Zhang et al., 2022). El volumen de citas anuales ascendió de menos de 10 en 2000 a superar las 1.000 en 2014 (Yue et al., 2020). En los últimos tiempos, la tasa de incremento anual de los estudios sobre carbono y mercados financieros ha rondado el 14,65% anual, con una aportación que se expandió en más del 80% únicamente en 2020 (Dawar et al., 2024).

Sin embargo, esta expansión ha provocado una fragmentación del saber. Cuestiones como la equidad en el reparto de beneficios, la unificación de mercados tanto voluntarios como regulados, y el efecto de las innovaciones tecnológicas no se han investigado con la profundidad necesaria (Tumushabe et al., 2023; Zhang et al., 2022). Esta coyuntura pone de manifiesto la urgencia de un examen crítico para detectar las deficiencias en la investigación y guiar las futuras iniciativas. El estudio de las publicaciones científicas constituye una herramienta para entender el desarrollo del saber, y la presente investigación utiliza una combinación metodológica con este propósito.

Esta investigación actual contribuye al ámbito al crear una base de datos estructurada y herramientas metodológicas sólidas, impulsando la transparencia y la replicabilidad (Aria & Cuccurullo, 2017). De este modo, se busca proporcionar insumos a la comunidad científica y a los encargados de la toma de decisiones, reforzando los esfuerzos globales para abordar el cambio climático.

El presente estudio empleó una metodología sistemática para el análisis de tendencias, la estructura temática y las colaboraciones en la investigación de mercados de carbono. Las fases comprendieron la recolección de datos, el análisis descriptivo, la modelización de temas mediante la Asignación Latente de Dirichlet (LDA) y la visualización con la técnica HJ-Biplot. La recolección de datos se adhirió al protocolo PRISMA (Page et al., 2021), haciendo uso de las bases de datos Scopus y Web of Science (WoS), ambas destacadas por su extensa cobertura multidisciplinar (Pranckutė, 2021; Chadegani et al., 2013).

El procedimiento de recopilación se dividió en dos fases. En la primera, se realizaron búsquedas sistemáticas en cada base de datos con términos como “mercados de carbono”, “comercio de carbono” y “precios del carbono”. Los resultados se refinaron para incluir artículos científicos y revisiones, con la eliminación de duplicados y registros sin resúmenes. En la segunda fase, los datos se integraron con el paquete R ‘Bibliometrix’ y Excel, siguiendo una metodología adaptada (Caputo & Kargina, 2022). El análisis descriptivo calculó indicadores como el número de documentos, la tasa de crecimiento anual y las citas. Un análisis de redes exploró las colaboraciones internacionales, utilizando el algoritmo Walktrap (Pons & Latapy, 2006) para identificar clústeres, visualizados con el algoritmo Kamada-Kawai (Kamada & Kawai, 1989).

La modelización de temas se llevó a cabo utilizando el algoritmo de aprendizaje no supervisado LDA (Blei et al., 2003), el cual es efectivo para identificar patrones temáticos en grandes volúmenes de texto (Griffiths & Steyvers, 2004). Este proceso abarcó el preprocesamiento textual (conversión a minúsculas, supresión de signos de puntuación, cifras y palabras vacías), la creación del modelo y la asignación de etiquetas a los temas, todo ello implementado con LDAShiny (de la Hoz-M et al., 2021). Con el fin de establecer la cantidad óptima de temas (k), se desarrollaron modelos donde k oscilaba entre 4 y 40, y la cohesión se valoró mediante la métrica CV (Röder et al., 2015), fundamentada en la premisa de que términos con significados afines tienden a aparecer conjuntamente en contextos parecidos (Harris, 1954).

La representación visual de los temas y sus interrelaciones se llevó a cabo mediante LDAvis (Sievert & Shirley, 2015), que grafica la similitud entre temas, y la técnica HJ-Biplot (Galindo, 1986). El HJ-Biplot constituye una evolución de los biplots tradicionales (Gabriel, 1971) que optimiza la visualización de filas (individuos) y columnas (variables) en un mismo espacio, siendo una herramienta potente para interpretar estructuras de datos complejas. La técnica se ha empleado para mejorar el análisis del modelo LDA en diversos estudios (Montes-Escobar et al., 2023; Abril-Spin et al., 2024). La interpretación del diagrama HJ-Biplot posibilita un análisis robusto de las relaciones entre temas, países, revistas y tendencias temporales.

El análisis estadístico del conjunto de 10.552 artículos publicados entre 1994 y 2024 revela un campo de investigación dinámico. Los documentos provienen de 10.552 revistas y cuentan con 18.319 autores. El índice de colaboración de 3,73 indica una fuerte coautoría, aunque 1.315 trabajos son de autoría única. La producción científica demostró un crecimiento exponencial, especialmente a partir de 2008. Hasta 2007, las publicaciones anuales eran inferiores a 100, pero a partir de 2015, la producción se aceleró, alcanzando un pico de 2.287 artículos en 2024.

La revista Journal of Cleaner Production es la más prolífica, con 362 publicaciones y 14.103 citas. Otras revistas influyentes incluyen Energy Policy (11.586 citas) y Climate Policy (6.151 citas). La diversidad de revistas, de alcance amplio como Science of the Total Environment a especializadas como Carbon Management, evidencia la naturaleza interdisciplinaria de la investigación, que interconecta economía, política y tecnología. La distribución geográfica de la producción científica se concentra en pocos países. China lidera con 3.662 publicaciones, seguida por Estados Unidos (1.183) y Australia (614).

El análisis de colaboración internacional muestra que China, aunque líder en volumen, lleva a cabo la mayor parte de sus investigaciones (3.049 artículos) de manera independiente. Por el contrario, Estados Unidos y naciones europeas como el Reino Unido, Alemania y Francia exhiben una elevada tasa de publicaciones multipaís (PMP), indicando así una fuerte cooperación internacional. La red de colaboración sitúa a Estados Unidos como el eje global, con los niveles más altos de intermediación y conectividad. China, el Reino Unido, la India y Australia ejercen también como intermediarios clave, constituyendo un clúster azul interconectado. Un segundo clúster amarillo, conformado por países europeos, evidencia una sólida colaboración regional. La relevancia de estas naciones, importantes emisores de gases de efecto invernadero (IPCC, 2022), justifica el enfoque de la investigación en políticas y la tarificación del carbono, si bien sus enfoques heterogéneos reflejan distintos sistemas de gobernanza.

El modelado de temas con LDA identificó 32 temas como la estructura óptima. La evolución temporal de estos temas mostró tendencias claras. Los temas emergentes incluyen el comercio regional de carbono en China (t_6), la gestión de la cadena de suministro (t_3), la dinámica y volatilidad de los mercados (t_22), la inversión en tecnología verde (t_20) y el modelado predictivo de precios del carbono (t_29). Este aumento sugiere una creciente atención a soluciones económicas, financieras y tecnológicas. Por otro lado, los temas en descenso incluyen el desarrollo de proyectos de carbono (t_1), como los del Mecanismo de Desarrollo Limpio (MDL), la estimación de carbono forestal (t_4), el secuestro de carbono en suelos agrícolas (t_12) y los mercados voluntarios de carbono (t_16). Este descenso indica una maduración del campo, que pasa de conceptos iniciales al análisis de sistemas regulados más complejos y de gran escala, como los Sistemas de Comercio de Emisiones (ETS).

La representación visual de la estructura temática a través del escalamiento multidimensional (MDS) puso de manifiesto una separación en la indagación. El primer componente principal (PC1) distingue los estudios de políticas públicas y gobernanza (regulación, tributación) de aquellos enfocados en asuntos ecológicos y tecnológicos (captura de carbono, energías renovables). El segundo componente (PC2) diferencia la investigación económica y financiera de alto calibre (determinación de precios, inversión) de los estudios operativos y aplicados (logística, optimización de la cadena de suministro). Esta estructura demuestra la polaridad entre estrategias regulatorias y procesos ecológicos, y entre análisis macroeconómicos y retos de ejecución. El análisis HJ-Biplot corroboró esta especialización, revelando que las revistas de política y economía se congregan alrededor de temas de gobernanza, mientras que las revistas especializadas técnicas y de energía se enfocan en la modelización y la tecnología.

El HJ-Biplot permitió visualizar la distribución temática temporal, estructurando la investigación en tres etapas. La etapa inicial (1994-2010) se enfocó en aspectos fundamentales, tales como la disminución de emisiones y los pactos internacionales. Una etapa intermedia consolidó dichos conceptos, en tanto que la fase más reciente (2011-2024) se dedicó a tópicos aplicados, incluyendo el mercado de China, las finanzas de carbono, las energías de origen renovable y la modelización predictiva. El estudio por nación igualmente mostró especializaciones: un grupo europeo enfocado en políticas y gobernanza; un grupo asiático (con China a la cabeza) concentrado en el intercambio de carbono y la transición energética; y un tercer grupo heterogéneo (EE. UU., Canadá, Brasil, Australia) con énfasis en la innovación, la tecnología ecológica y las estrategias de atenuación.

La fragmentación temática identificada entre los enfoques de política/economía y los de tecnología/ecología es un hallazgo significativo. Aunque la especialización es necesaria, esta desconexión desafía el desarrollo de mercados de carbono eficaces, que operan en la intersección de sistemas ecológicos, económicos y sociales. La necesidad de enfoques integrados, que conecten gobernanza, economía, tecnología y ecología, emerge como una conclusión central. Superar esta fragmentación es crucial para diseñar mercados que sean eficientes, eficaces y equitativos.

El presente estudio bibliométrico ha delineado la evolución y la configuración de la investigación en mercados de carbono entre 1994 y 2024. Los hallazgos evidencian un aumento exponencial en las publicaciones y una consolidación temática, pasando de indagaciones ecológicas a perspectivas aplicadas en los ámbitos económico, tecnológico y financiero. Asimismo, el examen pone de manifiesto una especialización por disciplinas que disgrega el saber, con publicaciones de índole política enfocadas en la gobernanza y revistas técnicas orientadas al modelado. Dicha fragmentación obstaculiza la implementación de abordajes holísticos, fundamentales dada la complejidad inherente a los mercados de carbono.

Se ha llegado a la conclusión de que el objetivo se cumplió: se evidenció el progreso de la investigación en mercados de carbono, observándose un cambio de enfoque de temas ecológicos hacia los económico-financieros, una especialización geográfica en aumento liderada por China y EE. UU., y una fragmentación disciplinaria que subraya la imperiosa necesidad de una mayor integración entre disciplinas para formular políticas climáticas efectivas. Las áreas que están surgiendo, tales como la integración de mercados, la modelización financiera y la economía conductual, así como la urgencia de reforzar las redes de investigación Norte-Sur y Sur-Sur, constituyen las fronteras para futuras indagaciones orientadas a promover la mitigación del cambio climático mediante mecanismos de mercado sólidos y justos.

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Resumen ejecutivo derivado del Trabajo de Fin de Curso de la Especialización en Data Science y Analytics del MBA USP/Esalq

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