La faune marine
Dans la réserve marine, la famille des Cnidaires est représentée par un grand nombre d’espèces de méduses, d’anémones, de gorgones et enfin de coraux qui forment les récifs coralliens.
Parmi ces espèces, on retrouve notamment le Corail de feu branchu (Millepora alcicornis), le Corail-Corne d’élan (Acropora palmata), le Corail-cerveau (Diploria clivosa), le Porite digité (Porites porites), l’anémone géante (Condylactis gigantea) et l’Anémone serpentin (Bartholomea annulata).
On rencontre également dans les fonds marins des vers comme le Ver de feu
(Hermodice carunculata), des mollusques comme le Lambi (Strombus gigas), le Poulpe (Octopus sp.) et le Calamar (Sepioteuthis sepioidea), des échinodermes comme l’Oursin diadème (Diadema anthillarum) et l’Oursin blanc (Tripneustes ventricocus)et enfin des crustacés comme la Langouste royale (Panurilus argus) et la Langouste brésilienne (Panulirus guttatus).
Le lagon ainsi que les récifs coralliens sont des zones très riches en espèces de poissons, en particulier des juvéniles. On y rencontre notamment le Chirurgien noir (Acantharus bahianus), le Colas (Ocyurus chrysurus), le Cardinal queue-fine (Holocentrus rufus), le Coffre mouton (Lactophrys triqueter), le Poisson trompette (Aulostomus maculatus), la Raie pastenague (Dasyatis americana)
, la Raie léopard
Proche du fond, en zone ombragée, on peut apercevoir la Vache de mer (Ginglymostoma cirratum). Le Grand Dauphin (Tursiops truncatus) et autre mammifère, le Mégaptère (Megaptera novaenglia) sont régulièrement observés à proximité de Petite Terre ainsi que deux espèces de tortues : la Tortue verte (Chelonia mydas) et la tortue imbriquées (Eretmochelys imbricata)
La flore marine
Les phanérogames marines forment de véritables « prairies sous-marines » et constituent une biocénose d’une incomparable
productivité, jouant un rôle essentiel dans l’écosystème marin. Trois espèces de phanérogames sont présentes à Petite Terre : Thalassia testudinum appelé « Herbe à tortue », Halodule beaudetti et Syringodium filiforme appelé « Herbe à Lamentin ». Dans le lagon, des tortues juvéniles sont fréquemment rencontrées, se nourrissant sur l’herbier de Thalassia testudinum. Trente-huit espèces d’algues ont été recensées dans la Réserve Naturelle. On y retrouve, entre autre, la Padine jamaïcaine (Padina jamaicensis), l’Haliméda (Halimeda sp.) et la Dictyota dent-de-scie (Dictyota ciliolata).