El Parque Nacional Sangay abarca un amplio rango altitudinal. Desde bosques tropicales de pie de monte localizados en los 900 metros sobre el nivel del mar, bosques nublados de ceja andina, páramos - verdaderas esponjas vegetales que retienen el agua y la dejan fluir lentamente hacia las zonas bajas- hasta nieves perpetuas de grandes volcanes como el Sangay, los Altares y el Tungurahua, sobre los 5000 metros de altura.
Esta variación altitudinal se refleja en la existencia de una complejidad de climas y zonas de vida, que acogen a una gran diversidad de flora y fauna. La vertiente amazónica de los Andes del Parque Sangay es considerada un área de alta biodiversidad, ya que desde la base hasta las cumbres de los Andes se superponen varias zonas de vida, cada una de las cuales posee una flora distinta. Así por ejemplo, entre los 300 m.s.n.m. y los 3.000 m.s.n.m. se distribuyen 1.662 especies de orquídeas.
En cuanto a la fauna, se estima que en el Parque Sangay existen importantes poblaciones de especies en peligro de extinción como el tapir de montaña (Tapirus pinchaque) y el oso de anteojos (Tremarctus ornatus), entre otros. El Parque contiene dos de las Áreas de Endemismo para las Aves (Endemic Bird Areas): los páramos de las Andes Centrales, hogar de diez especies de aves de rango restringido, y los Andes Orientales, hogar de 15 especies de rango restringido.
De igual forma, dentro de una perspectiva ecorregional, el Parque Sangay en una de las áreas protegidas más representativas y claves para la conservación ya que está ubicado en dos de las principales ecorregiones de América Latina: los Páramos de los Andes del Norte y los Bosques Montanos de la Cordillera Real Oriental.
El Parque y sus zonas de amortiguamiento pueden ser un factor importante para el mejoramiento de las condiciones de vida de su población y en la prestación de servicios ambientales a las provincias del entorno. El Parque es el principal proveedor de agua para riego y consumo de las urbes locales. El cuidado de las fuentes de agua, de la calidad y de la cantidad, sin ser crítico actualmente muestra síntomas de una tendencia al deterioro.
Además del servicio de agua, el Parque y las zonas de amortiguamiento constituyen un factor de equilibrio climático y un sumidero importante de carbono, que en un futuro puede generar ingresos dentro de los mecanismos de compensación que puedan implementarse en el Convenio de Cambio Climático.
El PNS brinda importantes servicios ambientales para el desarrollo del país ya que es el área protegida con mayor porcentaje de páramo en el Ecuador, un ecosistema que ha sido identificado como el de mayor capacidad para la generación de agua y la fijación de carbono en el suelo (Hofstede 1999). El parque protege importantes recursos hídricos puesto que incluye 11 cuencas, 69 subcuencas primarias, 54 secundarias y 8 terciarias, que abastecen de agua a los proyectos hidroecléctricos de Paute y Agoyán (INEFAN, 1998, Falconí 2002). El agua que se genera en los páramos del PNS también es utilizada para el consumo humano en varias poblaciones aledañas (p.e. Tambo, Alausí y Guamote) y para el riego de importantes zonas agrícolas de la Sierra central ecuatoriana.
Los habitantes locales han iniciado una participación más activa en los temas del medio ambiente y en el interés por apoyar la conservación y los servicios ambientales que pueda prestar el Parque.
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