El desarrollo de la región zuliana trajo consigo también una sobre-explotación del Lago de Maracaibo de forma inescrupulosa hasta tal punto que hoy en día está contaminado casi en su totalidad. La explotación petrolera con los innumerables derrames que han ocurrido dentro del lago debido a desperfectos mecánicos que han hecho encallar a buques de gran calibre, han cubierto el fondo del lago de un tinte negruzco que es muy visible sobre todo en las costas en donde se puede apreciar rocas cubiertas completamente por esta sustancia pegajosa, el petroleo.
Alrededor del lago existen gran cantidad de sembradíos de productos de la agricultura diversos que se extiende a zonas de cientos de miles de hectáreas que es completamente visible desde el espacio; gran parte de estas áreas para su producción utilizan pesticidas y fertilizantes que luego son vertidos al lago de Maracaibo, dejando una secuela enorme e influyó en la aparición de la lenteja acuática lemna que aprovecha estos fertilizantes residuales para su crecimiento de forma incontrolada. Desde su aparición, el problema de la lemna cada año en meses de sequía que es cuando llega, ha ido aumentando progresivamente, pudiéndose medir en las últimas observaciones más de 136.000 ha de lemna.
La lemna, al impedir el paso de la luz también impide el ciclo de vida de las especies dentro del lago, modificando dramáticamente el ecosistema y matando a todas las algas y plantas situadas en el fondo del lago que se ven impedidas de realizar su proceso de fotosíntesis por falta de luz. Al final de este proceso la misma lemna muere dejando con ello emisiones tóxicas que contaminan de enfermedades pulmonares y de la piel ocasionados como reacción alérgica por la materia muerta en grandes cantidades de la lenteja acuática.
Se ha contemplado por estudios realizados por biólogos marinos que el problema no es eliminar la lemna en sí, ya que ésta lo que hace es consumir los fertilizantes en exceso derramados en el lago, sino que se debe atacar el problema de raíz consiguiendo alternativas no contaminantes que puedan ser usados por la industria agricultora de la región.
Otro factor contaminante es que el lago es usado como basurero y desagüe de aguas negras de la ciudad por parte de los habitantes de Maracaibo, Cabimas y las poblaciones circundantes alrededor del lago de Maracaibo. Una solución a este problema seria la creación de plantas de tratamiento para filtrar las aguas negras antes de verterlas sobre el Lago a fin de brindar una calidad de agua menos contaminada.
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