1. Introducción

La presión de los seres humanos sobre el planeta por la extracción, uso y disposición de los recursos requeridos para la producción y el consumo ha hecho que se piense la economía más allá del patrón lineal (^{Merli et al., 2020}), por lo que la economía circular (EC) emerge como una solución plausible para la sostenibilidad (^{Velenturf y Purnell, 2021}).

El concepto de EC es diverso y no está circunscrito a una definición en particular (^{Alnajem et al., 2021}). Este tuvo su origen como sinónimo de los términos reutilización, reducción y reciclaje (^{Pearce y Turner, 1990}), pero posteriormente se relacionó con los negocios y las políticas gubernamentales y empresariales. En palabras de ^{Murray et al. (2017)}, se puede definir la EC como “un modelo económico en el que la planificación, los recursos, la adquisición, la producción y el re-procesamiento se diseñan y gestionan, como proceso y resultado, para maximizar el funcionamiento del ecosistema y el bienestar humano” (p. 337).

En general, las definiciones apuntan a que la EC está enfocada en reducir la contaminación, hacer sostenible el crecimiento económico e impedir que los recursos escaseen (^{Winans et al., 2017}). En este sentido, el re-procesamiento de recursos es un aspecto clave dentro de la EC (^{Alonso-Muñoz et al., 2022}; ^{Bakan et al., 2022}), por tanto, el compost aparece como una alternativa en tal sentido para reutilizar residuos de la industria, la agricultura y los hogares (^{Camargo et al., 2018}; ²⁰²⁰).

El compost es el resultado del proceso de compostaje, en el cual se hace la estabilización y saneamiento de residuos orgánicos que se descomponen de forma aeróbica en ambientes controlados (^{Martínez-Blanco et al., 2013}). Este se usa básicamente para fertilización, restauración de suelos y captura de carbono (^{Pergola et al., 2018}).

El compost es beneficioso para la agricultura porque contribuye al aumento de la materia orgánica del suelo y su mineralización, al tiempo que mejora la fauna, la biomasa microbiana y alienta la acción enzimática. Asimismo, contribuye a la mejora de la resistencia de las plantas a plagas y enfermedades, sobre todo en la agricultura de tipo orgánico (^{Erhart y Hartl, 2010}).

En agricultura, la EC puede definirse como un conjunto de prácticas para reusar recursos en la cadena de valor agrícola, asegurando la regeneración y el mantenimiento de la biodiversidad de las áreas cultivadas y de los ecosistemas alrededor (^{Velasco-Muñoz et al., 2021}).

Su aplicación es diversa -bionergía, biomateriales y alimentos- (^{Camia et al., 2018}) y, como lo indican ^{Hueso-González et al. (2018)}, el uso de los biorresiduos provenientes de la agricultura es de utilidad para la recuperación de ecosistemas degradados mediante la reforestación.

En tal sentido, se ha evidenciado que la agricultura circular es regenerativa, al mantener y mejorar los servicios ecosistémicos (^{Morseletto, 2020}). Pese a los potenciales beneficios que tiene la EC, deben superarse diversas barreras para su implementación en las áreas agrícolas.

Dentro de estas se encuentran las restricciones regulatorias, la dispersión geográfica de las empresas en las áreas rurales, el desarrollo y difusión de las tecnologías de la EC, los incentivos e inversiones inciertos para proyectos de EC (^{Borrello et al., 2016}), y la innovación en el modelo de negocio para ofrecerle a los clientes una propuesta de valor en el contexto de la circularidad (^{Suchek et al., 2021}).

En aras de contribuir a las aportaciones que tiene la EC, específicamente en Europa, en donde ha habido un buen desempeño en este tema (^{Claudio-Quiroga y Poza, 2024}), este artículo se centra en determinar el aporte del compost a las áreas destinadas para la bioagricultura y para la siembra de especies forestales.

Se analiza el efecto del compost, porque de acuerdo con ^{Razza et al. (2018)} la EC tiene un vínculo con la gestión de los residuos, la producción y uso del compost, y la producción sostenible de alimentos. Asimismo, se usó esta variable explicativa y no otras como la turba, porque estaba disponible en la base de datos Passport GMID para países del continente europeo, en donde se convierten anualmente en compost cerca del 25% de los biorresiduos (^{Razza et al., 2018}), y el 18% de los residuos urbanos (^{Comisión Europea, 2022}).

De este modo, se usaron los datos agregados para 22 países europeos en el periodo 2011 a 2016, que fueron analizados por medio de seis modelos usando panel de datos. Esta metodología se soporta debido a las ventajas que representa en términos de heterogeneidad (^{Rudinskaya, 2017}), pero también porque permite disminuir los efectos de la multicolinealidad entre las variables (^{Mala, 2011}).

La hipótesis de partida de este artículo es que la producción de compost ha contribuido a la producción agrícola y a la recuperación de bosques en los países de la muestra, en concordancia con lo que se esperaría que aporte la EC a la agricultura.

2. Economía circular

La EC está soportada en unos principios que surgieron desde antes de las discusiones sobre el desarrollo sostenible (^{Velenturf y Purnell, 2021}), y que se dieron en el marco de la gestión de los recursos que se remonta a la “Tableau Economique” planteada por los fisiócratas (^{Reike et al., 2018}).

En la actualidad, la EC está relacionada directamente con los objetivos de desarrollo sostenible y se centra en reciclar, reutilizar, renovar y remanufacturar tanto productos como materiales (^{Husgafvel et al., 2022}). Bajo este marco, la ^{EMF (2023)} plantea tres principios de la EC, así: i) eliminar los residuos y la contaminación, ii) circular productos y materiales, y iii) regenerar la naturaleza.

El primero de estos principios se enfoca en la identificación y supresión de las externalidades negativas que se crean por la generación de residuos y la contaminación. La agricultura contamina el suelo por los fertilizantes, herbicidas y pesticidas que aplica (^{Anani et al., 2021}), y aunque muchos países tienen legislación para regular el uso de estos, se ha promovido que los químicos se reemplacen por productos orgánicos provenientes de las mismas actividades agrícolas, como por ejemplo ocurre con la utilización de sistemas biológicos para controlar plagas (^{Campos-Mora et al., 2023}).

Además, como los recursos hídricos se ven afectados por esta producción (^{Militino et al., 2008}; ^{Chojnacka et al., 2020}), reutilizar el agua (incluida la de las lluvias) para regar los cultivos y mantener los servicios ecosistémicos se entiende como circularidad (^{López-Felices et al., 2023}).

En este sentido, el segundo de los principios establece que los materiales y productos se reutilicen, lo que modifica la cadena de suministro y reduce los costos de las empresas (^{Hegedűs y Longauer, 2023}; ^{Nava-Aguirre et al., 2023}). En los hogares implica la gestión de los biorresiduos provenientes de cocinas y jardines por medio del compostaje (^{Sulewski et al., 2021}). Por tanto, la tecnología extiende la vida útil de los materiales antes de su eliminación definitiva, como ocurre en la producción de energía a partir de la biomasa (^{Mola-Yudego et al., 2017}; ^{Bos y Broeze, 2020}; ^{Godvin Sharmila et al., 2024}), o con la recuperación del suelo y el uso de biofertilizantes (^{Liu y Poobathy, 2021}).

Por su parte, el tercer principio se refiere a la preservación y mejora de los ecosistemas naturales, lo cual se ve aplicado en la agricultura regenerativa, que es una serie de prácticas enfocadas a mantener la salud y fertilidad del suelo, mejorando la resiliencia ecológica, pues se entierra carbono a través de la fotosíntesis y los procesos biológicos (^{White, 2020}). Los métodos de cultivo regenerativos pueden reducir las emisiones de gases de efecto invernadero, contribuyendo a reducir el cambio climático a costos bajos (^{Brown et al., 2022}).

La regeneración depende de prácticas que están soportadas en la cultura de las comunidades que la aplican (^{Loring, 2022}). Dentro de las posibilidades que tiene la regeneración están, por ejemplo, el desarrollo de envases biodegradables (^{Panou y Karabagias, 2023}), o la captura de carbono mediante cultivos y el uso del compost para las plantaciones (^{Farina et al., 2018}).

3. Revisión de antecedentes

Las investigaciones previas sobre EC han tenido un crecimiento y se han concentrado en tres temas principalmente: sostenibilidad, innovación y gestión de los residuos (^{Alnajem et al., 2021}). Dentro de la gestión está la tecnología del compostaje para el aprovechamiento de los biorresiduos, la cual se ha utilizado de forma masiva en países desarrollados, pero no tanto así en naciones en desarrollo, lo que les ha permitido a los primeros tener datos agregados sobre el tema (^{Oviedo-Ocaña et al., 2017}).

El compost como biofertilizante, mejora potencialmente la fertilidad de la tierra siendo un nutriente, y como material orgánico sirve para mantener las propiedades del suelo, aunque funcione diferente en distintos tipos de este (^{Oviedo-Ocaña et al., 2017}).

En general, el compost se ha utilizado en cultivos, jardinería y para recuperar suelos erosionados y contaminados, es decir para usos agroambientales (^{Saha et al., 2010}; ^{Daza-Torres et al., 2015}). En los suelos, por ejemplo los afectados por incendios forestales, la aplicación de compost ha demostrado mejorar la filtración y retención del agua (^{Cellier et al., 2012}), y en la siembra de plantas mejora el diámetro y la talla de estas (^{Varela y Martínez, 2013}).

De ahí que, dentro de las investigaciones que analizan la producción agrícola usando fertilizantes diversos (incluido el compost) está la de ^{Mundlak et al. (2012)}, quienes construyeron un modelo de producción usando un panel de datos. Este mostró que las nuevas técnicas agrícolas, siendo intensivas en capital y fertilizantes, ahorran mano de obra, por lo que la productividad marginal del sector depende del capital, los fertilizantes y la desviación de la mano de obra a otros sectores.

Con la metodología de panel de datos, la literatura muestra que también se han abordado temas de eficiencia en la producción agrícola, un ejemplo de este tipo de investigaciones es la de ^{Pechrová (2014)}, en donde se utilizó además un modelo de regresión logística para medir la eficiencia de las granjas checas en su transición hacia la producción orgánica. Se halló que la eficiencia no es un determinante de esta conversión, pero sí lo son el número de trabajadores (menos de diez), la edad del agricultor (mayor a cuarenta años) y los subsidios. En este caso, los resultados no dependieron de la disponibilidad o uso de fertilizantes como el compost.

Por su parte, la investigación de ^{Mazzanti et al. (2009)} analizó las razones de la heterogeneidad geográfica en la gestión de los residuos usando un panel de siete años (1999 a 2005) para las 103 provincias italianas, y encontró que los vertederos se han ubicado cerca de los incineradores, lo que hace que la gestión de los residuos no sea la misma en todas las provincias de Italia. De otro lado, estiman que la cantidad de residuos no depende de los impuestos sobre los vertederos, pero sí del reciclaje y los esquemas tarifarios. En este caso la gestión de los residuos sí depende de acciones propias de la EC.

4. Materiales y métodos

Antes de definir los detalles metodológicos es conveniente hacer una descripción de las variables y el origen de los datos. Las observaciones fueron obtenidas de Passport GMID, el Banco Mundial y de la Organización de las Naciones Unidas para la Alimentación (FAO), y corresponden a 22 países de Europa durante los años 2011 a 2016.

Dentro de las variables dependientes se utilizaron el porcentaje de áreas para bioagricultura (BIO_AGR) y el área forestal (FOR) como porcentaje del total de tierra del respectivo país (FOR). Por su parte, en las variables independientes se tienen la producción de compost en miles de toneladas (COMP) y la producción de vegetales (PV) como una agregación de algunos cereales y legumbres, lo que incluye coliflores, brócoli, maíz, tomates, cebollas y otros vegetales frescos sin cocer y sin procesar.

También se incluye una variable de control correspondiente al gasto público del gobierno general (EP_EX), es decir, incluyendo gobierno central y regional, en actividades de protección ambiental. Las medias, unidades de medida y fuentes de información de cada variable se presentan en la Tabla 1.

Como se puede observar en la Tabla 1, todas las variables están comprendidas en el rango de tiempo de 2011 a 2016, con excepción de la variable de área forestal, cuyos datos no están disponibles para todos los países. Al revisar los datos, se visualiza que el promedio de producción de compostaje en el conjunto de países seleccionados ha ido incrementando año a año, mientras que las áreas forestales en contraste se mantuvieron constantes durante el mismo periodo de tiempo.

Por otro lado, la bio-agricultura sigue siendo incipiente, pero también sufrió cambios relativos importantes durante los seis años del análisis. Mientras tanto, la producción de vegetales agregada mostró cambios en su promedio, tanto positivos como negativos en el periodo de referencia.

En cuanto al análisis, se plantean seis modelos basados en la metodología de datos panel con efectos fijos, los cuales se clasifican en dos grupos. Primero, se presentan los que usan la variable BIO_AGR como dependiente y, segundo, los que explican la variable área forestal FOR. Con cada uno de los modelos se busca probar la hipótesis de que la producción de compost ha contribuido a la producción agrícola y a la recuperación de bosques en los países de la muestra.

Aunque los modelos se analizan separadamente, se supone que hay una relación inversa entre el uso de tierra destinada al cultivo y las zonas forestales, por lo tanto, las medidas ambientalmente responsables sobre el uso de la tierra también figuran en el contexto de la recuperación de zonas verdes, un caso así es descrito en ^{Pichon et al. (2001)}.

Es de aclarar que el panel de datos permite comparaciones espaciales y temporales (^{Hsiao, 2003}). En el caso de este documento se usan ambos recursos para explicar el efecto del compost sobre cada una de las variables dependientes, entendiendo primero que los efectos sobre las áreas dedicadas a la bioagricultura son de tipo espacial, mientras que la recuperación de áreas forestales maneja efectos temporales.

Ahora bien, teniendo como referencia lo mencionado, a continuación, se hace una descripción de cada uno de los modelos diferenciados solo por la variable que pretenden explicar:

5. Resultados

Los resultados de las estimaciones para el porcentaje de áreas destinadas para la bioagricultura y porcentaje de áreas forestales se presentan en la Tabla 2 y Tabla 3, respectivamente.

Como se puede apreciar en la Tabla 2, la variable producción de compost es explicativa para cada uno de los tres modelos. En el caso bivariado y cuando se incluye la producción de vegetales, el coeficiente es significativo al 1% y, según la estimación, un incremento promedio de un millón de toneladas de compost contribuye al incremento de 1,99% y 1,8% de las áreas de cultivo dedicadas a la bioagricultura.

Ahora bien, aunque estos resultados son estadísticamente significativos, siguen siendo una pequeña fracción de la explicación total. Por lo tanto, el modelo 3, que es más completo que los dos anteriores, no solo contrasta los efectos individuales, sino que además controla por nivel de gasto e incluye la interacción entre las dos variables independientes. En este modelo persisten los resultados de los dos modelos anteriores, en donde se encuentra una relación positiva y significativa de la producción de compost con las áreas de bioagricultura, pero, además, la variable de producción de vegetales, aunque cumple el signo esperado, no es significativa en este modelo ni en el modelo 2.

En el mismo sentido, la interacción entre las variables COMP y PV, que pretende explicar el uso de compost no solo para las plantaciones orgánicas sino para los otros tipos de plantación, sí es significativo y con signo negativo. Este resultado sugiere que la cantidad de compost utilizada para plantar tradicionalmente otro tipo de cultivos desplaza su uso en tierras que pueden ser destinadas a la bioagricultura.

Es necesario aclarar que la producción de compost no implica que las áreas destinadas a biocultivos aumenten, más bien indica que un aumento en la producción de compost es aprovechado por las nuevas áreas de cultivo que se van generando, pues en últimas, el uso de fertilizantes naturales es uno de los objetivos de estas técnicas de cultivo.

Análogamente, la Tabla 3 presenta los modelos para el caso de las áreas reforestadas. En este sentido, se esperaría que el compost contribuya positivamente a la generación de nuevas áreas forestales en los países estudiados. El modelo 4 indica que la relación entre las dos variables es significativa y positiva, pero su impacto es apenas visible, pues un millón de toneladas, más de compost, apenas aumentó el área forestal en un 0,26% aproximadamente.

Aunado a lo anterior, los modelos 5 y 6 muestran que el compost ya no es significativo para la recuperación forestal. Los resultados indican entonces que este tipo de fertilizante es utilizado para otro tipo de actividades, no necesariamente destinadas a la regeneración.

Comparativamente hablando, la producción de vegetales sí cumplió un rol significativo en el área forestal relativa, disminuyendo el porcentaje de bosques y usando el espacio para la producción de alimentos. Un punto importante para añadir es el efecto temporal que tiene el modelo 6 sobre la regeneración de áreas forestales, pues en cada uno de los años para los que se disponen datos, las actividades realizadas en periodos anteriores afectaron el resultado final. En otras palabras, a pesar de que los cambios en la producción de vegetales resultó en promedio negativa para la reforestación y que el compost no explica el aumento en las áreas forestales, el incremento año a año de dichas zonas prevaleció.

Otro aspecto importante para observar en los tres modelos mencionados con anterioridad es el valor que la constante tiene sobre la explicación de la variable dependiente, pues en cada una de las especificaciones el crecimiento de las zonas reforestadas se puede predecir mejor por su valor esperado y no por alguna regresión condicional a otros factores. Por ejemplo, es destacable que la variable de control no explicara ni siquiera una fracción pequeña del cambio en la reforestación, aun cuando el gasto en temas ambientales debe estar destinado a este tipo de reestructuraciones. No obstante, este tema se escapa del alcance del documento.

6. Conclusiones y discusión

La economía circular es un tema vigente, no solo para la academia sino también en la agenda política de los gobiernos que están interesados en minimizar el impacto que tiene la actividad humana sobre el planeta. En ese caso, y considerando que el objetivo del artículo es determinar el aporte del compost a las áreas destinadas para la bioagricultura y para la siembra de especies forestales, se puede concluir que el compost sí se relaciona positivamente con la producción bioagrícola, pero no necesariamente lo hace con la siembra de especies forestales, por lo que la hipótesis inicial se cumple parcialmente.

En tal caso, el aumento en las áreas forestales no se explica por el uso del compost, el cultivo de vegetales y el gasto en actividades ambientales, es decir que estas no son variables explicativas de este incremento. Esto lo podría explicar ^{Garcés-Marín (2014)}, cuando manifiesta que variables como la propiedad rural de la tierra y las áreas de potencial forestal protector sí son explicativas.

En el caso de la propiedad rural, manifiesta que la siembra comercial de especies forestales se afecta positivamente en áreas donde la propiedad de la tierra está más concentrada, porque la reforestación de este tipo aprovecha las economías de escala por tratarse de cultivos de gran extensión, en donde sí se verían los beneficios económicos en contraste con áreas de siembra reducidas.

De otro lado, si el suelo rivaliza entre sus diferentes usos, las áreas de potencial forestal se relacionan de forma inversa con la reforestación, porque solo las reducciones de las áreas dedicadas a la agricultura o la cría de animales asegurarían incrementos en la siembra de especies forestales.

En complemento de lo anterior, para ^{Szulecka y Monges-Zalazar (2017)} la reforestación tiene un componente político que además de la financiación, la cual debe dirigirse a programas específicos de siembra de especies forestales, implica cambios institucionales (ordenar las competencias de las entidades estatales sobre el tema ambiental y tener menos burocracia y corrupción) e intersectoriales que conlleven un apoyo a las plantaciones.

Igualmente, se concluye que el uso de compost rivaliza entre los diferentes tipos de agricultura, de manera que, si se usa para bioagricultura, se reduce su uso para la reforestación o para la siembra de vegetales, resultado coincidente en parte con lo encontrado por ^{Beckmann et al. (2021)}, sobre la rivalidad que presenta el uso de la biomasa forestal para necesidades diversas (energía, construcción, industria química y bienes finales), incluida la de biodiversidad.

A pesar de que el compost sí se relaciona con la bioagricultura, el efecto es marginal, lo que podría estar mostrando que la EC no se ha adaptado del todo a la agricultura (^{Batlles-delaFuente et al., 2021}; ^{Velasco-Muñoz et al., 2021}), si se tiene en cuenta que las empresas dedicadas a esta actividad productiva requieren superar barreras de inversión, incentivos, tecnología e innovación en su transición a la circularidad (^{Van Zanten et al., 2019}).

De otro lado, esto puede deberse a que el efecto del compost aplicado en dosis moderadas tarda varios años en desarrollarse, por eso para cultivos con períodos de crecimiento más prolongados pueden aprovecharse mejor sus efectos. En cambio, para la agricultura de hortalizas se da una reacción positiva a la fertilización con compost, habitualmente después de la primera aplicación (^{Erhart y Hartl, 2010}).

En otro orden de ideas, algunas limitaciones de los modelos planteados incluyen la disponibilidad de los datos y el conocimiento de la verdadera forma funcional para relacionar las variables dependientes e independientes.

En el primer caso, la disponibilidad de datos es bastante limitada, tener más observaciones en el tiempo mejoraría la capacidad predictiva de los modelos y serviría para mejorar problemas de multicolinealidad entre las variables. Además, disponer de variables como la concentración de la tierra rural, el potencial uso de los suelos e información sobre las propiedades químicas y físicas del suelo, permitiría esclarecer mejor el aporte que tiene el compost.

Mientras que, en el segundo caso, se carece de una teoría que clasifique los efectos del uso del compost en la productividad por países. Por lo tanto, aquí no se asume ninguna forma funcional específica para abordar el problema y, en cambio, se prueban seis modelos, que en el mejor de los casos mostraron una relación lineal entre las variables estudiadas, pero sin que los coeficientes que capturaron los efectos causales y predictivos puedan ser encasillados dentro de una teoría preexistente que haga parte del acervo de conocimiento que se ha acumulado sobre la EC.

Para terminar, en futuros trabajos de investigación se debería ahondar en una perspectiva holística sobre la EC que involucre no solo el ciclo de los materiales y productos, su uso y re-uso, sino que incluya aspectos políticos y culturales (^{Whalen y Whalen, 2018}; ^{James, 2022}), teniendo en cuenta que estos median en la relación entre los humanos y la naturaleza.