La flora del Parco di Porto Conte è costituita da diverse centinaia di specie alcune delle quali autoctone e di prioritaria importanza. La flora del parco è tipicamente mediterranea.

Ad esempio mancano le specie caducifoglie invernali, ma ve ne sono alcune caducifoglie estive, come Euphorbia dendroides e Anagyris foetida. Nel parco sono molto diffuse le specie che si difendono dall’aridità riducendo il proprio ciclo vitale a meno di un anno o quelle perenni che assumono un portamento denso e pulvinato.

Tra le specie arbustive sono molto comuni il lentisco e la palma nana, mentre è di notevole interesse la presenza, nella parte terminale della penisola di Capo Caccia, della principale popolazione sarda di vulneraria barba di Giove (Anthyllis barba-jovis). La componente più originale della flora del parco è però costituita dalle specie endemiche. Tra queste vi è una specie, Anchusa sardoa, che in tutto il mondo vive esclusivamente all’interno del parco di Porto Conte, sulle sabbie dell’omonima baia.

Altre specie, come Centaurea horrida, hanno all’interno del parco una porzione significativa del loro areale. Nel territorio del Parco si riproducono tre specie di anfibi, undici specie di rettili, settantacinque specie di uccelli e ventitre specie di mammiferi. Gli uccelli sono la categoria sistematica più rappresentativa. Tra le specie nidificanti assumono molta importanza quelle legate alle falesie costiere e alle piccole isole come l’Uccello delle tempeste, la Berta maggiore e minore, il Marangone dal ciuffo, il Grifone, il Falco pellegrino (nella penisola di Capo Caccia è presente una delle colonie più numerose) e quelle delle zone umide come lo Svasso maggiore e il Pollo sultano.

Tra i mammiferi di rilevante importanza sono le popolazioni di Chirotteri e alcune specie introdotte nel promontorio di Capo Caccia negli anni ’70 come il Cavallino della Giara, l’Asino sardo e l’Asino bianco dell’Asinara che costituiscono oggi popolazioni selvatiche e il Daino. Nella metà del secolo scorso si è estinto dal territorio del Parco il Falco pescatore che è ritornato a nidificare spontaneamente nel 2020. Negli anni successivi sono stati avviati importanti progetti per il suo monitoraggio e che hanno consentito addirittura di osservare il raddoppio delle coppie nidificanti nel 2024. Importanti progetti sono in corso per il monitoraggio e controllo della seconda colonia a livello Mediterraneo dell’uccello delle tempeste. Mentre sono sempre in corso attività di controllo e monitoraggio dell’avvoltoio grifone la cui presenza dopo un progressivo declino ha ripreso vigore grazie ad attività di reintroduzione di nuovi individui dalla Spagna.

Lungo le falesie rocciose si possono osservare imponenti formazioni di alghe calcaree (Lithophyllum byssoides) che formano veri e propri marciapiedi che raggiungono anche i 3 metri di larghezza, tra i più estesi al mondo. I fondali della baia di Porto Conte sono invece dominati da vaste praterie di Posidonia oceanica. Queste praterie offrono l'habitat ideale per molte specie di pesci e crostacei.

All'interno dell’Area Marina Protetta Capo caccia – Isola Piana è stata creata una zona “A” specifica di rispetto assoluto per preservare la “Grotta del Corallo”, dove, eccezionalmente a 13 metri di profondità, sui soffitti interni ed in tutta la zona circostante è presente una estesa colonia di corallo rosso superficiale.

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