Inundação sazonal é o fenômeno ecológico mais importante do Pantanal. A cada ano, grandes regiões do bioma mudam de hábitats aquáticos para terrestres e vice-versa. As cheias ocupam cerca de 80% do Pantanal. Em contraste, durante a estiagem, grande parte da área inundada seca, quando a água retorna para o leito dos rios ou evapora. O Pantanal é uma grande área continental inundável (147.574 km2 no Brasil), com partes menores tocando a Bolívia ao norte e o Paraguai ao sul.
O complexo de níveis de inundação, nutrientes e biota forma um sistema dinâmico. A vegetação compreende 1.863 espécies de plantas fanerógamas que ocorrem no Pantanal e 3.400 que se distribuem na Bacia do Alto Paraguai, além de 250 espécies de plantas aquáticas. Essa complexa cobertura vegetal e a produtividade sazonal dão suporte ecológico para uma fauna diversa e abundante do Pantanal: 263 espécies de peixes, 41 de anfíbios, 113 de répteis (177 Para a Bacia), 463 de aves e 132 de mamíferos. Ocorrem muitas espécies ameaçadas de extinção como a onça Panthera onca. Aves aquáticas são excepcionalmente abundantes na estação seca.
A análise das causas-raízes das ameaças ambientais à biodiversidade indica que 17% do Pantanal e 63% do Planalto do seu entorno sofreram perdas e modificações de hábitats naturais devido à pecuária e agricultura não sustentáveis, mineração, contaminação ambiental (incluindo contaminação por mercúrio, pesticidas e esgoto urbano), turismo não-sustentável, fogo, mudanças no fluxo das nascentes de rios, erosão, ação de conservação deficiente, com ineficiente implementação da legislação ambiental. Sob o enfoque evolucionário, a biodiversidade do Pantanal parece estar bem adaptada à expansão e ao encolhimento sazonal dos hábitats naturais devido à inundação. Contudo, a perda e alteração de hábitats devido à conversão da vegetação natural pela ocupação humana, constituem uma ameaça real, com prejuízo para a biodiversidade.
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