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La flora del Parque está compuesta por 516 especies de plantas vasculares, 22 especies de musgos, 21 especies de líquenes y 162 especies de algas marinas. Veinte especies son endemismos baleares y una subespecie (Rubia angustifolia subsp. cespitosa) es endémica de la isla.
Algunas de las especies más interesantes son el aladierno balear (Rhamnus ludivici-salvatoris), la peonia balear (Paeonia cambessedessi), etc. Entre la fauna de Cabrera destacan las grandes colonias de aves marinas: la pardela cenicienta (Calonectris diomedea), el paíño europeo (Hydrobates pelagicus), la gaviota de Audouin (Larus audouinii), etc.
Los fondos marinos son muy ricos en vertebrados e invertebrados como los llamativos nudibranquios. Los meros son característicos, los pulpos, las morenas (Muraena helena), etc. Además estas aguas dan cobijo a animales de mayor tamaño, como el delfín mular (Tursiops truncatus), el delfín listado (Stenella coeruleo-alba), el delfín común (Delphinus delphis), el calderón (Globicephala melaena), el cachalote (Physeter macrocephalus) y la tortuga boba (Caretta caretta).
Entre las acciones de conservación del patrimonio natural, destacan las inversiones ordinarias periódicas en conservación de la flora autóctona y control de plagas, junto con la restauración de áreas degradadas o distintos tratamientos silvícolas y restauraciones hidrológico-forestales. Entre los programas de seguimiento se puede destacar:
Conservación de las praderas de Posidonia oceanica
Posidonia oceanica forma extensas praderas sobre los sedimentos carbonatados de la costa del Parque Nacional del Archipiélago de Cabrera y constituye un ecosistema clave para la producción biológica y los procesos biogeoquímicos del litoral.
En la actualidad sus poblaciones están en regresión. La colonización de la Posidonia oceanica requiere siglos por su crecimiento vegetativo extremadamente lento y su tasa de reproducción sexual escasa. Su regresión es irreversible a escala humana y no es un proceso lineal, se acelera mediante efectos de cascada al alcanzar cierto nivel de perturbación, por lo que su detección temprana es crucial.
Estimación de densidades del bivalvo endémico Pinna nobilis
La nacra (Pinna nobilis) uno de los bivalvos de mayor tamaño del Mediterráneo, es una especie endémica cuyo hábitat principal son las praderías de Posidonia oceánica. En las últimas décadas, las poblaciones de este molusco han disminuido debido al deterioro generalizado de las zonas costeras, por lo que se encuentra protegido por la Directiva de Hábitats y el Catálogo Español de Especies Amenazadas.