UNIVERSIDAD SIMÓN BOLÍVAR DEPARTAMENTO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES LABORATORIO LABORATORIO DE CIENCIA DE LOS MATERIALES III, MT-2583
LA CUENCA HIDROGRÁFICA DEL LAGO DE MARACAIBO Y SU CONTAMINACION.
Elaborado por: Adriano Pace,
06-40008
Carlos Álvarez,
06-39141
Carlos Castillo,
06-39338
Kristy Sica,
06-40334
Si Chen,
06-39354
Sartenejas, 23 de Febrero de 2012.
RESUMEN En el presente trabajo se trató el problema de la contaminación en la cuenta hidrográfica del Lago de Maracaibo. Para ello se estudiaron las características geográficas de la misma, el desarrollo industrial y doméstico en los alrededores del Lago y su importancia desde el punto de vista socioeconómico por sus grandes reservas de crudo y ubicación estrategica para el transporte del mismo. Seguidamente se expusieron las principales principales fuentes fuentes de contaminació contaminaciónn del Lago Lago de Maracaibo Maracaibo abordando abordando en especial especial la problemática problemática causada causada por las actividade actividadess petroleras petroleras y petroquímic petroquímicas as y la descarga descarga indisc indiscrima rimada da de efluen efluentes tes indust industrial riales es y domést doméstico icoss de las activid actividade adess desar desarroll rollada adass alrededor del estuario. En base a estas fuentes de contaminación, se explicaron las consecuencias que las mismas traen haciendo énfasis en la formación y proliferación de la Lemna SP o lenteja de agua y los problemas que la misma trae a los ecosistemas y poblacione poblacioness situados situados en las zonas zonas cercanas cercanas al Lago. Lago. Finalmente Finalmente se propusiero propusieronn algunas algunas soluciones para el problema de la contaminación que constan de acciones como el apego al marco legal existente, el desarrollo de tecnologías ambientalmente amigables y la educación ambiental. Del trabajo se concluye que la Cuenca Hidrográfica del Lago de Maracaibo representa un patrimonio nacional de gran importancia a nivel económico y sociocultural, pero debido debido a la inmensa inmensa cantidad cantidad de actividade actividadess industriales industriales y domésticas domésticas que se desa desarro rrolla llann en sus sus alre alrede dedo dore ress prese present ntaa un prob proble lema ma de conta contamin minac ació iónn bast bastan ante te importante. Es necesario tomar acciones correctivas para recuperar el Lago y evitar consecuencias realmente lamentables que desemboquen en la pérdida total de esta belleza nacional y los ecosistemas que en el viven.
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INDICE GENERAL INTRODUCCIÓN...............................................................................................................4 OBJETIVOS.........................................................................................................................5 OBJETIVO GENERAL..................................................................................................5 OBJETIVOS ESPECÍFICOS.........................................................................................5 CAPÍTULO I........................................................................................................................6 DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA HIDROGRAFICA DEL LAGO DE MARACAIBO..................................................................................................................6 Características................................................................................................................6 Desarrollo industrial y domestico alrededor del lago ..................................................7 Importancia del lago......................................................................................................8 CAPÍTULO II.......................................................................................................................9 CONTAMINACIÓN DEL LAGO DE MARACAIBO................................................9 Actividad petrolera........................................................................................................9 Residuos petroleros......................................................................................................11 Residuos Petroquímicos.............................................................................................12 Efectos ambientales y económicos..............................................................................13 Efluentes Industriales y Domésticos...........................................................................14 Consecuencias de la contaminación del Lago de Maracaibo .....................................16 La Lemna.....................................................................................................................17 ¿Por qué proliferó la Lemna en el Lago de Maracaibo? ............................................18 Problemas generados producto de la contaminación del Lago de Maracaibo ...........18 Estudio de crecimiento de Lemna obscura (Austin) Daubs en el sistema del Lago de Maracaibo ...................................................................................................................19 CAPÍTULO III...................................................................................................................20 PROPUESTAS DE SOLUCIÓN..................................................................................20 Adopción de tecnologías no contaminantes................................................................20 Uso de la Agroecología...............................................................................................21 Sedimentación del Canal de Navegación....................................................................22 El control de Lemna.....................................................................................................22 Educación Ambiental...................................................................................................23 CONCLUSIONES..............................................................................................................24 REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS............................................................................26
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INTRODUCCIÓN En la actualidad la contaminación ambiental es uno de los mayores problemas a nivel mundial, es así como surge la necesidad de estudiar estos problemas y buscar distintas soluciones alternativas. En el presente estudio se exponen los aspectos de mayor importancia en cuanto a la contaminación del lago de Maracaibo, su procedencia, consecuencias y posibles soluciones, de forma tal que se tome un nivel de consciencia hacia esta terrible realidad que actualmente perjudica no solo a un patrimonio nacional sino también a un alto numero de especies. Así mismo será expuesto el actual problema ecológico en el lago que involucra a la llamada lenteja verde (Lemna sp) que desde hace ya algunos a ños aumenta su población en el lago de Maracaibo, generando grandes daños a la naturaleza y a la comunidad Zuliana. Finalmente serán propuestas las distintas soluciones, ya realizadas o en vías de desarrollo, de forma que este mal que acontece en el patrimonio nacional del lago de Maracaibo sea controlado o ,si es posible, eliminado.
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OBJETIVOS OBJETIVO GENERAL ●
Estudiar la situación actual de la contaminación en la cuenca hidrográfica del Lago de Maracaibo, sus causas, consecuencias y posibles soluciones. OBJETIVOS ESPECÍFICOS
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Enmarcar la cuenca hidrográfica del Lago de Maracaibo dentro del contexto geográfico y económico del país.
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Describir el impacto que tienen las principales fuentes de contaminación del Lago, haciendo énfasis en las actividades petroleras, petroquímicas y vertido de efluentes industriales y efluentes domésticos.
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Explicar el impacto ecológico producto de las actividades desarrolladas alrededor de la cuenca hidrográfica del Lago de Maracaibo, debido a la formación de la planta acuática conocida como Lemna (Lenteja acuática).
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Explicar las posibles acciones que puedan implementarse para dar una solución a esta problemática.
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Crear consciencia sobre la magnitud del problema que afecta al Lago para que así la sociedad también contribuya a buscar una solución efectiva.
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CAPÍTULO I DESCRIPCIÓN DE LA CUENCA HIDROGRAFICA DEL LAGO DE MARACAIBO Características
Figura 1. Ubicación geográfica de la Cuenca del lago de Maracaibo.
La cuenca hidrográfica del Lago de Maracaibo comprende un área de 13.280 kilómetros cuadrados, siendo la más grande de Suramérica y la número 23 entre las más grandes del mundo. Su dimensión se distribuye en aproximadamente 160 kilómetros de largo de norte a sur y unos 110 de este a oeste. El volumen del lago, unos 245 mil millones de metros cúbicos de agua, cuentan con una profundidad promedio de 25 metros, alcanzando un máximo de 30 [1]. La gran mesa de agua que ocupa la parte central de la cuenca está enmarcada por llanuras casi sin relieve. La cuenca petrolífera del Lago de Maracaibo, limitada por la Sierra de Perijá al oeste y el flanco occidental de Los Andes y la Serranía de Trujillo al este, ocupa una depresión tectónica de unos 52.000 kilómetros cuadrados de extensión, donde se han acumulado más de 10.000 metros de espesor de sedimentos cuyas edades datan desde el periodo Cretácico. Es la cuenca petrolífera más rica de América del Sur.
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El lago de Maracaibo es la más importante vía lacustre existente en Venezuela y para el Estado Zulia constituye una arteria vial importantísima para las comunidades y comercios. Sobre él se extiende el Puente General Rafael Urdaneta, una de las más maravillosas e importantes obras arquitectónica, realizada en concreto armado, con 8 kilómetros y medio de longitud, para unir el occidente con el oriente zuliano y con el resto del país. A su alrededor viven más de 5 millones de personas en un espacio cuya topografía incluye cadenas montañosas, relieves premontaños, pies de monte y terrenos planos [2].
Desarrollo industrial y domestico alrededor del lago En el año 1909, el Presidente de la República, General Juan Vicente Gómez, otorga una gran concesión de m ás de 26.000 millones de hectáreas que comprendía gran parte de la costa oriental del lago a una compañía británica. Posteriormente, ésta pasa a manos del Dr. Rafael Valladares. Luego fue vendida a la Caribbean Petroleum Company, quien da como efectivo el 18 de abril de 1914 al primer pozo petrolero comercial del Zulia y Venezuela. El 31 de julio de 1914, se inicia la era comercial del petróleo en el Zulia con el pozo Zumaque No. 1 (o Zumaque 1) ubicado en el cerro La Estrella a 15 kilómetros al este del Lago de Maracaibo, comenzando con la producción de uno de los pozos más fructíferos del Zulia y Venezuela, que colocó a nuestro país ante el mundo como productor de petróleo. La explotación y exploración del Pozo Zumaque 1 dio origen a los primeros campamentos petroleros del Estado Zulia: Mene Grande, ubicado en las faldas del cerro La Estrella, y San Lorenzo en las orillas del lago. Este último, inicialmente fue construido sobre las aguas del lago a manera de pueblo palafítico y luego fue reconstruido en tierra [4]. En 1962, se inauguró el Puente sobre el Lago Rafael Urdaneta. A partir de entonces, la economía y la actividad general del Zulia comienzan a crecer rápidamente. El estado había experimentado un importante crecimiento en las actividades agropecuaria, industrial, de construcción, de comercio, de finanzas, de transporte y de comunicaciones. El estado Zulia es considerado como uno de los que posee mayor variedad y mejor distribución de las actividades económicas. En esto juegan un papel importante la geografía y la diversidad de ambientes y un enorme cúmulo de riquezas naturales como vastas reservas de hidrocarburos, el Lago de Maracaibo como fuente hidrográfica, 7
yacimientos de carbón, industrias, grandes extensiones de suelos de buena calidad y su inmediata relación geográfica con el golfo de Venezuela y el Caribe. Esta entidad federal es el primer productor de leche, de queso y de plátanos del país. Es un importante productor de uvas, caña de azúcar, maíz, coco, cacao, yuca, hortalizas, maderas y muchos otros cultivos agrícolas. El Zulia desarrolla una importante actividad ganadera. La actividad pesquera tiene un centro en el Lago de Maracaibo y en San Carlos del Zulia y la pesca del camarón en el golfo de Venezuela. En el municipio Sucre se instaló en 1913 el Central Venezuela que durante mucho tiempo fue el mayor productor de azúcar del país. El Zulia posee importantes zonas industriales, la de Maracaibo, la de San Francisco y la de la Costa Oriental del Lago. En el Municipio Miranda, en la parte nororiental de la barra del Lago, está ubicada la Petroquímica de El Tablazo, inaugurada en diciembre de 1972. A 80 kilómetros al oeste de Maracaibo se localizan los yacimientos carboníferos del río Guasare [5].
Importancia del lago La importancia del Lago de Maracaibo radica principalmente en el hecho de que el subsuelo de la depresión contiene los yacimientos petrolíferos más importantes del país. La economía completa del estado Zulia depende del básicamente del petróleo y del gas natural. La actividad petrolera se lleva a cabo de forma intensiva dede 1912, tanto en tierra firme como en el lago de Maracaibo, generando un ingreso que es el principal sustento de la economía nacional. En Zulia se cubre el 80% de la producción nacional de petróleo e hidrocarburos. El lago constituye además una canal de comunicación con salida al Golfo de Venezuela entre nuestro país y el resto del mundo, beneficiando por supuesto el transporte de los hidrocarburos a mercados internacionales. Por otra parte, previo a la deterioro del cuerpo de agua a causa de la contaminación (discutida más adelante), el Lago de Maracaibo representaba la principal fuente de agua para suministro del estado, soportando las necesidades básicas de la población, las actividades agropecuarias e incluso la economía basada en actividades pesqueras [3].
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CAPÍTULO II CONTAMINACIÓN DEL LAGO DE MARACAIBO El Lago de Maracaibo representa un reservorio de agua dulce que posee una infinidad de bondades (ecológicas, económicas, geopolíticas, entre otras) que hacen del mismo un cuerpo de agua con una importancia fundamental para el desarrollo de Venezuela. Sin embargo, debido a las múltiples actividades socio-económicas y culturales que se han desarrollado en los alrededores del Lago, se han venido alterando indiscriminadamente los ecosistemas y la contaminación se ha vuelto un problema importante. Las principales fuentes de contaminación están constituidas por las actividades de la industria petrolera y petroquímica, las descargas de fertilizantes y efluentes industriales y domésticos, y las descargas térmicas a los afluentes del lago. A continuación se explicarán en detalle cada uno de los efectos provocados por estas actividades, así como las consecuencias que traen para el Lago y sus alrededores.
Actividad petrolera Se definen cuencas petrolíferas como las zonas de hundimiento de antiguos lagos y mares, que han sido geológicamente favorables a la formación y acumulación de hidrocarburos.
La actividad de explotación de los yacimientos del Lago son provenientes principalmente del sector Oriental del Lago, comprendida entre Ambrosio y Bachaquero, extendiéndose en una franja con parte en el mismo Lago y en su ribera Nororiental. Entre 9
los campos destacados, podemos mencionar el de Bachaquero, Lagunillas, Lama, Tía Juana, y muchos otros. La mayor parte del petróleo se refina en el Complejo Petroquímico de El Tablazo.
Figura 2. Campos petróliferos en la cuenca del Lago de Maracaibo
Es importante resaltar que el crudo pesado y extrapesado presentan una cantidad importante de contaminantes, como el nitrógeno, níquel, acidez de naturaleza orgánica entre otros. En la zona de Lago de Maracaibo, se encuentran campos de crudo pesado como el Mene Grande, Tia Juana, Lagunillas y Bachaquero. El crudo explotado es luego refinado en la refinería Bajo Grande ubicado en la Costa Occidental del Lago de Maracaibo, proceso que causaría liberación de asfaltenos, azufre y ácidos orgánicos, causando contaminación y corrosión al medio ambiente. Las explotaciones del petróleo por las empresas multinacionales del petróleo iniciaron a principios del siglo pasado. Dentro de estas empresas, se puede mencionar Royal Dutch Shell, Venezuela Oil Concessions (V.O.C), Standard Oil of New Jersey (Exxon), Gulf Oil Company, entre otras. En relación a las actividades de las empresas anteriores, se tiene lo siguiente:
Hubo instalación de 24.000 kilómetros de tuberías sobre el lecho lacustre y una
mayor cantidad de las mismas sobre la cuenca del lago.
Gran cantidad de estaciones de flujo para almacenar y bombear el crudo y
embarcaciones complementarias para este tipo de actividad.
Las operaciones de dragado y descarga son capaces de alterar las condiciones
físicas, químicas y biológicas de los ecosistemas. El dragado en el canal de navegación 10
del Lago de Maracaibo, para garantizar las profundidades exigidas de navegabilidad a todas las embarcaciones que transitan por la vía lacustre, puede generar impactos negativos puntuales en las características biológicas y físicas del ecosistema en las áreas de dragado y de bote.
Los ensayos de técnicas de perforación aguas adentro trajeron como
consecuencias un gran número de accidentes y derrames de petróleo.
Residuos petroleros Son ocasionados por derrames petroleros como producto de accidentes en las tuberías que recorren el lecho lacustre, y de las actividades de extracción y transporte de crudo. Los vertidos que se producen por problemas de mantenimiento y roturas de tuberías, ocurren con una periodicidad de quince derrames al mes, según cifras del Ministerio del Ambiente. Los derrames petroleros causan gran cantidad de daños al ecosistema debido a que su efecto contaminante es gravemente irreversible. El nivel de éste último depende de varios factores:
Tipos del petróleo;
Cantidad liberada;
Distancia del sitio de liberación desde la playa, etc.
Evolución de las manchas de petróleo
Para la mejor comprensión de los efectos de contaminación del vertido del petróleo sobre la cuenca hidrográfica del Lago de Maracaibo, es importante entender el proceso de evolución de las manchas de petróleo, ilustrado en la Figura 3.
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Figura 3. Evolución de las manchas de petróleo en el agua
Residuos Petroquímicos La petroquímica es la industria que utiliza los hidrocarburos para la obtención de productos químicos, a través de la transformación del gas natural y otros productos derivados del petróleo en materias primas. Esta industria está siendo señalada como fuente de serios problemas contaminantes y daños a la salud. Una gran fuente de contaminación atmosférica y de efluentes para las aguas del Lago de Maracaibo procede de las aguas residuales industriales y demás desechos tóxicos procedentes de la industria petroquímica, tanto desechos gaseosos como de líquidos. Como fue mencionado anteriormente, la mayor parte del petróleo explotado en el área de la cuenca del Lago de Maracaibo es procesado en el segundo complejo petroquímico de Venezuela, El Tablazo, ubicado en la costa oriental del lago de Maracaibo, el cual arroja gran cantidades de compuestos nitrogenados, mercurio, fenol, soda cáusica y otras sustancias tóxicas. Los productos expulsados de las refinerías ocasionan la alteración, no sólo de la atmósfera que rodea a la capital del Zulia, sino también de las aguas, tierra, vegetación y animales en el Lago de Maracaibo y las zonas adyacentes.
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Tabla 1. Productos Finales de las plantas de El Tablazo.
Planta Cloro - soda
Producto Aplicaciones Cloro, Soda Cáustica, PVC, Tratamiento de Agua Ácido Clorhídrico Procesamiento de Gas Natural, Etano, Amoniaco y Gas Gas Natural Propano combustible, Olefinas Olefinas Etileno Polietileno Lineal, de alta y baja densidad; propileno; detergente. Propileno Fertilizantes Amoniaco y Urea Fertilizantes Cloruro de Cloruro de Polivinilo Plásticos Polivinilos.
Efectos ambientales y económicos Entre las principales consecuencias de la actividad petrolera y petroquímica, se puede mencionar:
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Efectos sobre la flora y la fauna: causan la muerte de animales, especialmente los que habitan en las profundidades del lago y las aves, por contacto directo con los cuerpos de agua o vegetación contaminada, o por envenenamiento por ingestión.
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Efectos sobre el agua: en las aguas superficiales el vertido de petróleo u otros desechos produce disminución del contenido de oxígeno, aporte de sólidos y de sustancias orgánicas e inorgánicas.
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En las zonas donde se produce el derrame de petróleo, terretre o marítima, se vuelve imposible el trabajo de pesca.
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Efectos sobre el suelo: comprometen una gran superficie del terreno que resulta degradada, los deterioros a las playas causan que no se podría aprovecharlas con fines recreativos para atraer el turismo.
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Efectos sobre los seres humanos: la exposición prolongada a mercurio, plomo y 13
vanadio, característica de la explotación de hidrocarburos, se asocia a la aparición de anencefalia en fetos humanos. En el Distrito Lagunillas, la concentración de vanadio acumulado en los huesos de la población es 300 y 500 veces más alta que en Japón y Estados Unidos.
Efluentes Industriales y Domésticos El Ministerio del Ambiente difundió públicamente que el Lago recibe las descargas de alrededor de 2,5 millones de habitantes, 98 industrias altamente contaminantes, 198 granjas porcinas y grandes cantidades de nutrientes y plaguicidas a través de los ríos tributarios (La Era Agrícola #16, 1993). Uno de los principales problemas de contaminación asociados a la problemática del Lago de Maracaibo lo constituye las descargas de las actividades agrícolas a los principales afluentes del lago sin un previo tratamiento adecuado. Un fertilizante es todo producto que incorporado al suelo o aplicado a las plantas, suministra las sustancias necesarias para su nutrición, estimula su crecimiento, aumenta su productividad o mejora la calidad de la producción. Contienen principalmente los nutrientes primarios que son nitrógeno y fósforo que juegan papeles fundamentales en los procesos biológicos y bioquímicos como la fotosíntesis y el crecimiento de las plantas. Las aguas de riego utilizadas en la producción agrícola arrastran estos nutrientes y, debido a la ausencia de un tratamiento adecuado, desembocan en los principales afluentes del Lago, tales como los ríos Catatumbo, El Limón, Santa Ana, Chama, entre otros, alterando toda la química del agua debido al exceso de nutrientes y originando el proceso que se conoce como eutrofización, que no es mas que un crecimiento irregular de los ecosistemas acuáticos debido al exceso de nutrientes que desemboca en una disminución de la calidad del agua por el consumo acelerado del oxígeno disuelto, favoreciendo la prevalencia de organismos anaerobios. En la Figura 4 se muestra el ciclo del carbón que explica el origen del proceso de eutrofización.
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Figura 4. Ciclo del Carbón (Tebutt, 1998).
Fundamentalmente, existen dos tipos de organismos vivos: los autótrofos, o productores primarios que no necesitan de otros seres vivos para su supervivencia ya que son capaces de producir su alimento, y los heterótrofos que dependen de otros seres vivos para sobrevivir siguiendo una cadena trófica. Al descargar fertilizantes a las aguas del Lago de Maracaibo, se promueve el crecimiento descontrolado de las plantas, que constituyen el alimento para los niveles más bajos de la cadena trófica de los organismos heterótrofos, los cuales comenzarán también a crecer descontroladamente y así sucesivamente para los niveles superiores. Todos estos organismos necesitan oxígeno para llevar a cabo sus procesos biológicos, por lo que agotan el oxígeno disuelto en el agua y mueren, dando paso a la supervivencia de organismos anaerobios que deterioran la calidad del agua ya que son fundamentalmente bacterias en su mayoría patógenas. Para el año 2006, la concentración de fósforo total disuelto en el Lago de Maracaibo alcanzó los 20,3 mg/l (Colina et al., 2006), nivel que duplica el valor permisado (10 mg/l de fósforo total) en el Decreto 883 para la descarga de efluentes a los cuerpos de agua, haciendo que el lago se catalogue como hipereutrófico. Por otro lado, en la cuenca del Lago de Maracaibo están instaladas una diversidad de industrias de diferentes ramos (petroleras, carboníferas, agroindustriales, generadoras de electricidad, alimenticias, plásticos, solventes, detergentes, farmacéuticas, etc.) que generan una cantidad importante de efluentes líquidos que, lamentablemente, en muchas ocasiones no reciben el tratamiento adecuado y son descargadas al Lago en cantidades que los ecosistemas no pueden asimilar. Tal es el caso de las actividades agroindustriales, 15
en las cuales se utilizan una variedad de plaguicidas de origen sintético y semisintético, los cuales son sustancias no degradables que se bioacumulan y biomagnifican haciendo que el agua del Lago sea inutilizable por los seres humanos ya que pueden provocar la muerte. Adicionalmente, las actividades ganaderas en los alrededores del Lago generan problemas como deforestación, escurrimientos acelerados de la capa vegetal, destrucción de la flora y la fauna silvestre y erosión y sedimentación, lo que aumenta la salinidad de las descargas y alteran todo el ecosistema del lago debido a la alteración de la química del cuerpo de agua. Finalmente, los efluentes de origen doméstico también constituyen un problema de contaminación importante en el Lago de Maracaibo. Como se dijo anteriormente, unos 2,5 millones de habitantes descargan sus aguas servidas sin previo tratamiento al Lago de Maracaibo a razón de unos 9000 l/s (González, 2009). El problema que trae este tipo de descargas es fundamentalmente la disminución en el balance de oxígeno del cuerpo de agua, ya que las aguas servidas contienen una gran cantidad materia orgánica en suspensión, constituida por bacterias coliformes, salmonellas y algunos virus que consumen el oxígeno disuelto hasta valores menores a 3 mg/l, que hace imposible la supervivencia de las especies características del Lago destruyendo los ecosistemas del mismo, además de hacer imposible el uso de esta agua para los seres humanos por la alta carga bacteriana que la misma posee. Los valores reportados en algunos trabajos indican que la DBO de los efluentes que llegan directamente al Lago comprenden valores entre 120 y 1900 mg/l, por lo que se puede afirmar que la concentración bacteriana es demasiado alta en relación a lo establecido en el Decreto 883, que establece como DBO máxima 60 mg/l para la descarga a un cuerpo de agua.
Consecuencias de la contaminación del Lago de Maracaibo Como previamente ha sido expuesto, en el Lago de Maracaibo se presentan diversas actividades que en su totalidad influyen sobre las características naturales del mismo. En primer lugar la intensa actividad petrolera, pues en esta zona se encuentra uno de los yacimientos petrolíferos más importantes del país, lo cual ha determinado el mayor desarrollo en esta zona del país fuera de Caracas, en comparación con el oriente venezolano. Por otro lado al sur del Lago de Maracaibo, en el piedemonte andino, se desarrolla una intensa actividad agrícola, y como resultado de esta actividad, hay un “flujo” importante de nutrientes hacia el lago. De igual forma, en el lago desembocan ríos 16
que, en su curso desde territorio colombiano hasta territorio venezolano, atraviesan asentamientos urbanos importantes, aportando una gran cantidad de nutrientes al cuerpo de agua. Un ejemplo de esto lo constituye el río Catatumbo, que recibe nutrientes desde las ciudades de Cúcuta y San Antonio del Táchira y que lo convierte en uno de los principales contribuyentes de nutrientes al lago. En conclusión, gracias a la intensa actividad antropogénica alrededor del Lago de Maracaibo, es fácil suponer que el ecosistema está altamente eutrofizado. Es así como se observa durante el primer semestre de 2004, un crecimiento masivo de la planta acuática Lemna (lenteja acuática), plantas acuaticas vasculares monocotiledóneas, capaces de cubrir extensas áreas en cuerpos de agua eutróficos, en el Lago de Maracaibo, ubicado al noroeste de Venezuela. Esta planta acuática llegó a cubrir 1870 km2, aproximadamente un 15% de la superficie del lago, lo que causó gran revuelo entre los habitantes de la zona.
La Lemna Es una planta vascular acuática flotante, la cual se conoce como “lenteja de agua”. Su tamaño aproximado es de unos 0,5 cm. Tiene una estructura modificada llamada “fronde”, que es una especie de fusión entre el tallo y las hojas. De cada fronde pueden producirse, vegetativamente, hasta 5 plantas nuevas. En condiciones óptimas, esta planta puede duplicar su población en apenas dos días. El intervalo óptimo de salinidad en la que se desarrolla la planta es de 0,8 a 4,0 ‰. La planta también requiere de nitrógeno en forma de amonio, de aguas cálidas y quietas, a fin de poder reproducirse. La especie que generó el problema en el Lago de Maracaibo es la Lemna obscura, la cual no había sido registrada previamente en Venezuela. Es probable que las aves la hayan introducido en este ecosistema, transportándola en sus migraciones desde Florida, de donde es originaria la planta.
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Figura 5. Imagen modis del lago de maracaibo donde se observa la mancha verde provcada por la invasion de lemna sp (Fecha: 26 de Junio de 2004)
¿Por qué proliferó la Lemna en el Lago de Maracaibo? Varios factores se conjugaron para el desarrollo explosivo de la Lemna. Primero que nada, la planta estaba presente. Segundo, el lago está eutrofizado, es decir, contiene en abundancia los nutrientes que requiere la planta para su desarrollo. Tercero, es un sistema con aguas cálidas. Cuarto, ya había transcurrido la época en que el viento sopló con mayor intensidad y ya se había desarrollado la estratificación térmica (aguas quietas con movimiento menor a los 0,3 m/s). Y quinto, la temporada de lluvias se inició temprano en la zona, casi superponiéndose con la temporada de lluvias del año anterior, por lo que los niveles de salinidad alcanzaron los niveles que son óptimos para la planta. El resultado fue la proliferación incontrolada de la planta. El “foco” de las plantas se ubicó hacia el sur del lago, y el patrón de corrientes, predominantemente contrarias a la dirección de las agujas del reloj, transportó las plantas. En algunas zonas costeras, el grosor de la capa de Lemna fue de unos 60 cm debido a su acumulación. En algunas zonas de aguas abiertas el grosor de esta capa llegó a ser de 5 cm.
Problemas generados producto de la contaminación del Lago de Maracaibo Además de los malos olores producidos por la descomposición de las plantas en las costas del lago, hay que recordar que la actividad predominante es la petrolera. El 18
Lago de Maracaibo constituye una ruta para los embarques de petróleo hacia los depósitos y las refinerías. La gran cantidad de plantas pueden interferir con la navegación en el lago. Adicionalmente, en el lago hay una importante actividad de pesca artesanal, que le permite a algunos pobladores su subsistencia, y el desarrollo de la Lemna ha afectado esta actividad. Y por si fuera poco, la gran cantidad de materia orgánica en descomposición, proveniente de la propia Lemna, puede agotar el oxígeno en los estratos profundos del lago, de manera que cuando se produzca el próximo período de mezcla de las aguas del lago, pudiera presentarse un fenómeno de mortandad masiva de peces. De igual forma la falta de penetración de luz, por la presencia de Lemna en la superficie de ciertas zonas del lago, se dificulta el proceso fotosintetico de las plantas, provocando la alteración de la cadena trofica y destruyendo los ecosistemas acuaticos.[12]
Estudio de crecimiento de Lemna obscura (Austin) Daubs en el sistema del Lago de Maracaibo Se determinó el crecimiento de la Lemna obscura en cuatro sitios en el Sistema del Lago de Maracaibo, estado Zulia, Venezuela. Se colocaron cestas de crecimiento de 50 x 50 x 50 cm, por triplicado, en las estaciones de muestreo: Isla Dorada (costa noroccidental), San Francisco, Laguna El Imazo (costa suroccidental) y Caño La O (costa oriental), las cuales fueron inoculadas con 200 frondes vivos. Se contó el número de frondes en cada cesta diariamente durante 7 días. El pH, la salinidad, la temperatura y el oxígeno disuelto se midieron al inicio y al final del experimento. Adicionalmente, se recolectaron muestras de agua para la determinación de nutrientes. Los resultados indican que la Lemna obscura presentó dos patrones de tasa de crecimiento (exponencial y sigmoide). La tasa de crecimiento exponencial más elevada (0,2264 fronde/día-1) y el menor tiempo de duplicación (3,06 días) ocurrieron en la Laguna El Imazo, caracterizada por aguas tranquilas, de poca profundidad, elevada concentración de fósforo y nitrógeno. La menor tasa de crecimiento exponencial (0,0838 fronde/día-1) y el mayor tiempo de duplicación (7,27 días) fueron en Caño La O, con contenido de nitrógeno alto y fósforo bajo. La disminución de la tasa de crecimiento en los otros sitios puede tener relación con las bajas concentraciones de fósforo disponibles y al fuerte oleaje. Recibido: 13 junio 2007, aceptado: 17 marzo 2008. [13]
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CAPÍTULO III PROPUESTAS DE SOLUCIÓN
Adopción de tecnologías no contaminantes Con el paso del tiempo, el problema concerniente a la contaminación del lago de Maracaibo se ha ido incrementando a medida que las comunidades que habitan en los alrededores de la cuenca del lago de Maracaibo se han desarrollado y a su vez crecido con el paso de los años. Este crecimiento no se ha correspondido con un tratamiento eficiente de los desperdicios que estas comunidades, que se han convertido en ciudades, generan. Es por ello que como una medida que permita una solución a este problema ha de ser la adopción de tecnologías no contaminantes. Uno de los mayores problemas son las grandes cantidades de aguas residuales generadas por estas ciudades que son depositadas en la cuenca sin ningún tipo de tratamiento previo. Aproximadamente unos 10mil litros por segundo de aguas residuales provenientes de Maracaibo y la Costa Oriental del Lago desembocan sin tratamiento alguno [14]. Estas aguas no tratadas demandan una gran cantidad de oxigeno para su descomposición, proceso que genera grandes cantidades de nitrógeno y fósforo, los cuales son nutrientes para las algas y sobre todo para la Lemna. Es por ello que estas aguas residuales han de ser tratadas y reutilizadas en parte para que estos nutrientes no lleguen al agua del lago. Una solución eficaz consistiría en la instrucción de un mayor número de plantas de tratamiento de aguas residuales así como también la optimización de las ya existentes. Con la puesta en marcha de esta solución se podría llegar a tratar en su totalidad las aguas servidas que son depositadas diariamente en el lago pero actualmente solo son tratadas un 17% de estas aguas. Así mismo un programa de reciclaje también tendría cabida dentro de esta propuesta, ya que además de la gran cantidad de aguas residuales también son depositados muchos desperdicios en el mismo lago ya sea por el sector industrial o por las mismas comunidades. Un programa
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efectivo de recolección, clarificación y reciclaje de basura significaría una gran contribución a la solución del problema de la contaminación de la masa de agua.
Uso de la Agroecología La agroecología consiste en la aplicación de conceptos y principios ecológicos al diseño y manejo de ecosistemas agrícolas sostenibles. [15] Uno de los grandes factores influyentes también en la contaminación es que en muchos lugares de la región en donde nacen los ríos afluentes al lago, como la Sierra de Perijá, Santa Bárbara y toda la cordillera de los Andes, existe una intensa actividad agrícola que hace un gran uso de fertilizantes que calan en estos ríos. Así mismo los desechos del ganado también son arrastrados por los ríos que desembocan en el lago, lo cual se une a las aguas residuales depositadas por las comunidades adyacentes. Una adopción de un enfoque agroecológico podría minimizar el impacto negativo de la actividad agrícola. Este puede ser llevado a la práctica a través de las siguientes recomendaciones: ●
Procesos ecológicos para el control, por ejemplo, de pestes, enfermedades,
malas hierbas, antes que con productos químicos, lo que reduciría la cantidad que es drenadas a través de los ríos. ●
Producción mayor de biomasa y aumento del contenido de materia
orgánica del suelo. ●
Minimización o erradicación de la labranza, proceso que requiere un gran
uso de productos químicos. ●
Reutilización de los desperdicios del ganado para generación de energía y
otros productos.
Cumplimiento del Marco Legal Vigente Para nadie es secreto que uno de los problemas mas graves esta en los constantes derrames petroleros que se producen todos los años en la cuenca del lago. Estos derrames provienen de las mismas compañías que operan explotando este recurso de manera indiscriminada y que no tienen por lo visto regulación alguna ni consciencia ambiental. Uno de los aspectos que intervienen en la parte legal es el incumplimiento de las leyes, 21
esto se ve evidenciado, ya que las leyes en este caso no son aplicadas. En Venezuela existe todo un marco legal para la protección del ambiente como la Ley Penal del Ambiente; Ley de Sustancias, Materiales y Desechos; Ley de Residuos Sólidos o la Ley de Diversidad Biológica. La falta de atención por parte del gobierno nacional ante el problema, lo cual es un aspecto que es de gran relevancia, hace que estas leyes sean completamente ignoradas por las compañías que allí operan, en especial, PDVSA que siendo la compañía bandera del gobierno es la que esta involucrada en la mayoría de los casos en accidentes ambientales. Es necesaria una mayor atención por parte del gobierno nacional respecto a este tema y que haga cumplir estas leyes a todas la empresas que trabajan en el lago de Maracaibo y mas aun a las que están bajo su control.
Sedimentación del Canal de Navegación En la década de los 50, se construyo el canal de navegación del lago y este empezó a estratificarse, situación que se ve empeorada por el gran crecimiento poblacional alrededor del lago. Por este canal entra una gran cantidad de agua salada que se acumula en el centro del lago produciendo la estratificación. Cuando un lago se estratifica las masas de agua no circulan verticalmente, entonces se estancan, porque la materia orgánica producto de las cianobacterias que mueren se descomponen y consumen oxígeno a lo largo de la columna del agua, eso hace que el oxígeno se agote y no se renueve. Sedimentando el canal de navegación se disiparía la estratificación salina existente, incrementando el oxígeno disuelto, permitiendo que las aguas superficiales tengan la misma densidad que las más profundas. Este proceso aumentaría la capacidad de auto-purificación del lago, es decir, que la materia orgánica se oxide completamente a través de bacterias aeróbicas, proceso que es eficiente y no genera tantos desechos cargados de amonio, nitrógeno y fosforo.
El control de Lemna Cuando la prevención y la erradicación fallan, como en el caso del lago, la alternativa es mantener las plantas acuáticas bajo límites manejables. En el caso del lago de Maracaibo, es necesario usar la remoción física. Esta extracción de biomasa también ayudaría al lago, pues indirectamente se extraen nutrientes. La extracción no ha sido muy 22
efectiva hasta los momentos, pero se han adquirido máquinas que extraen 300 mil litros de agua por hora, lo que permitiría sacar las plantas y colocarlas en otra embarcación (gabarra), y “limpiar” el lago de la Lemna en unos dos meses. La Lemna pudiera ser usada como abono orgánico, o sus restos pudieran ser incinerados, con todas las precauciones debidas, por la emisión de gases “invernaderos”, y reducir en un 90% su biomasa, quedando los nutrientes en forma de ceniza, útiles también como fertilizantes. Así mismo, es importante que estos nutrientes no regresen al lago nuevamente. La extracción física debe complementarse con otro método, debido a la alta capacidad de propagación de la planta. Algunos expertos recomiendan complementar la remoción física con el uso de herbicidas acuáticos que sean de acción lenta (para evitar la deposición de una gran cantidad de materia orgánica en pocos momentos y prevenir el agotamiento de oxígeno en la columna de agua) y que no sean tóxicos a los peces; bajo estas consideraciones, la “fluridona” parece ser uno de los más recomendables. La “fluridona” es absorbida por los frondes y raíces de las plantas, induciendo su mortalidad al inhibir la capacidad de formar carotenos. Sin embargo, cabe destacar que las medidas de control planteadas representan un simple “paliativo”. Un problema complejo como la eutrofización no tiene una solución sencilla. Las causas que generaron la aparición de la Lemna aún están presentes y éste no es un problema nuevo. Ya en el pasado ha habido problemas con la Lemna en algunas regiones del propio Lago de Maracaibo. Mientras no se controle la entrada de nutrientes al lago, este y otros problemas seguirán latentes.
Educación Ambiental La sociedad también juega una parte importante en la solución del problema. La falta de consciencia por parte de esta que se nutre del lago juega un papel importante dentro de la problemática. Es por ello que deben realizarse una mayor cantidad de programas sociales destinados a crear consciencia ambiental y al mismo tiempo adiestrar a la sociedad.
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CONCLUSIONES
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La cuenca hidrográfica del Lago de Maracaibo como fuente de agua, vía de comunicación y como cuna de una vasta cantidad de hidrocarburos, es un recurso natural con infinito potencial para el sustento y desarrollo económico del estado Zulia y de Venezuela.
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La actividad de explotación del crudo pesado en la cuenca del Lago de Maracaibo es altamente contaminante, debido a la gran cantidad de azufre, níquel y ácidos orgánicos encontrados en la composición del crudo.
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Los derrames petroleros generados por accidentes, falta de mantenimiento de las tuberías instaladas en la zona del Lago de Maracaibo y los efluentes de la industria petroquímica son los principales causantes de la contaminación por actividad petrolera de la zona.
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Los fertilizantes son sustancias ricas en los nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas, por lo que su vertido indiscriminado en el Lago de Maracaibo origina el fenómeno de eutrofización que disminuye la calidad del agua, debido a una alteración en la cadena trófica de los organismos acuáticos y la consecuente disminución en los niveles de oxígeno disuelto.
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El vertido de los efluentes provenientes de las actividades agroindustriales y ganaderas en los alrededores de la cuenca del Lago de Maracaibo tienen un alto impacto ambiental ya que sus descargas concentran sustancias químicas difíciles de degradar, las cuales alteran la química del cuerpo de agua destruyendo sus ecosistemas, causando bioacumulación y biomagnificación y haciendo que el agua no pueda ser apta para el consumo humano.
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Las descargas de aguas servidas de uso doméstico poseen una alta Demanda Biológica de Oxígeno, lo que es sinónimo de un alto contenido de bacterias patógenas que consumen el oxígeno disuelto en el Lago de Maracaibo y hacen imposible su uso para el consumo humano.
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Gracias a las distintas actividades de origen humano alrededor del Lago de Maracaibo el ecosistema se encuentra altamente eutrofizado, dando un espacio en condiciones prácticamente ideales para el crecimiento y aumento elevado de la Lemna. 24
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La Lemna, planta acuática, genera dificultades para la población presente a su alrededor, ya sea por la descomposición de la misma produciendo malos olores, dificultades de navegación en el lago, actividad de pesca artesanal perjudicada y fenómeno de mortandad de peces a causa de la falta de oxígeno y alimento.
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Las condiciones ambientales presentes en el lago de Maracaibo, tales como la velocidad de sus aguas, temperaturas cálidas y temporada de lluvias, son también factores que favorecen en gran medida la proliferación de la Lemna.
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Según estudios realizados, el crecimiento de la planta acuática Lemna prolifera mientras mayor la concentración de nutrientes y menor la velocidad de las aguas.
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Es importante saber que el problema de la contaminación del lago se viene gestando desde hace mucho tiempo y que su situación actual se debe a la poca prevención que se tuvo y a la falta de estudios realizados en épocas anteriores.
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Es de vital importancia que las actividades económicas que se desarrollan en la cuenca del Lago de Maracaibo, adopten tecnologías y formas de trabajo que sean mas amigables con el medio ambiente.
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Es necesario que el gobierno nacional le de la importancia que amerita al problema de contaminación del Lago de Maracaibo ya que son los principales actores que pueden lograr una solución a este problema.
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Es importante lograr que la gente tome consciencia sobre el problema para que pasen a ser una solución activa de este, ya sea a través de campañas, protestas o evitando arrojar desperdicios.
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