La gran riqueza biológica, marina y terrestre de la Isla San Pedro Mártir ha sido reconocida en dos esfuerzos de planeación para la conservación del país, por lo que fue incluida dentro de las Regiones Marinas Prioritarias de México (Complejo Insular de Baja California) y en las Áreas de Importancia para la Conservación de las Aves

Además está reconocida como un sitio RAMSAR dentro del Convenio sobre los Humedales, Patrimonio Natural de la Humanidad y como Reserva de la Biosfera por la Organización de las Naciones Unidas para la Educación, la Ciencia y la Cultura (UNESCO).

Cuenta con 24 especies de algas de las 154 especies que potencialmente pueden recolectarse en esta región. La isla está rodeada de zonas rocosas donde se encuentran comúnmente bosques de sargazo con su típica flora asociada, mientras que en la zona noroeste de la isla se pueden encontrar mantos de rodolitos. Se presentan también bosques de coral negro, arrecife rocoso costero, arrecife rocoso profundo y arrecife rocoso-arenoso.

En cuanto a invertebrados marinos, la zona abarca un total de 36 especies, incluyendo una especie de coral, 16 moluscos, dos de langosta y 17 especies de estrellas de mar, erizos y pepinos. Igualmente incluye nueve especies de tiburones, rayas y 75 especies de peces óseos; lobos marinos, ballenas, delfines, tortuga prieta, carey, golfina, siete filos.

También habitan en este ecosistema el murciélago pescador, ocho especies de aves marinas, entre ellas, el bobo de patas azules y bobo café, pelícano pardo y rujibunco de pico rojo.

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