Le Parc se localise dans la région sub-aride de Madagascar. Le vent souffle toute l'année avec une grande force (généralement entre 15 km/h et 25 km/h, pouvant atteindre 100 km/h) dans une direction sensiblement parallèle au tracé général du littoral.

          HYDROLOGIE :
          De nombreuses fleuves prennent leur sources dans le massif qui mérite bien son nom de réservoir d'eau d'Antsiranana. Ces fleuves de part le relief volcaniques offrent des cascades dans les plus célèbres sont : la Grande cascade haute de 80 m, la Petite cacade et une dédiée au peuple Antakara : la cacade des Antakarana. De plus de nombreux lacs de cratère sont présents : lac Mahasarika ou Petit Lac, lac Malio ou Grand Lac, lac Taranta ou Lac Maudit , lac Fantany, lac de la Coupe Verte et lac Manonja ou Lac Texier,

  

          Le Parc National de Tsimanampetsotsa est située entre 24 o 03' et 24 o 12' de latitude Sud et 43 ° 46 ' et 43 ° 50 ' de longitude Est dans le Faritany de Toliara, environ 85 km au Sud de Toliara et à une altitude au dessus du niveau de la mer comprise entre 38 met 114 m.
Le Parc se trouve au sein d'une région constitué d'un plateau calcaire et d'un lac localisé sur la plaine côtière sableuse. Le plateau est limité à l'ouest par une falaise abrupte d'une centaine de mètres de commandement sur le lac peu profond.
La Réserve de Tsimanampetsotsa présente trois paysages bien distincts qui impliquent trois formations végétales différentes :
-un plateau calcaire aux sols minéraux bruts ou calcimorphes, hostiles à l'installation humaine et largement intact avec des fourrés xérophiles
-un plateau calcaire aux sables roux qui présente un certain attrait pour la culture avec les hauts fourrés xérophiles denses, d'où les différentes installations des défricheurs au nord de la limite de la Réserve -une plaine côtière aux sables dunaires avec une prédominance des formations herbeuses parfois arborées. Elle appartient au territoire phytogéographie du Sud où le taux d'endémicité spécifique, estimé à 90 %, est le plus élevé de Madagascar. Le tableau des affinités biogéographiques montre l'importante de la place que devrait occuper la recherche dans la gestion de cette aire protégée (endémicité, affinité inconnue, ...).

   Quant au paysage, il existe de multiples grottes, avec une accessibilité aisée, abritant parfois les poissons aveugles. Le relief calcaire constitue un autre attrait avec les différentes formes d'adaptation de la flore sans feuille ou à épines, au tronc renflé, ou avec des feuilles réduites..
        

        La faune vertébrée du Parc National de Tsimanampetsotsa compte de nombreuses espèces à la distribution limitée au Sud sub-aride et quelques espèces endémiques à ce secteur précis.
L'ichtyofaune particulièrement pauvre dans cette zone est représentée par une espèce cavernicole, aveugle, Typhleotris madagascariensis, à la distribution limitée aux grottes du plateau calcaire entre le lac Tsimanampetsotsa et Itampolo. Les eaux du lac Tsimanampetsotsa de par leur composition chimique n'abritent aucune espèce de poisson.
Soixante-douze espèces d'oiseaux ont été recensées. Parmi celles-ci on note Charadrius thoracicus dont la densité de population est l'une des plus élevées qui ait été constatée pour ce limicole endémique, Coua cursor, Coua ruficeps olivaceiceps, Coua verreauxi (Couinae) limitée au Sud sub-aride, Pseudocossyphus imerinus (Turdidae) limitée à la frange littorale du Sud sub-aride, Thamnomis chloropetoides et Xenopirostris xenopirostris. Par ailleurs, le lac accueille un population résidente importante de foulques à crêtes (Fulica cristata) et une population de flamants roses (Phoenicopterus ruber). Les oiseaux constituent la principale attraction de ce Parc, avec les flamants roses et tant d'autres oiseaux aquatiques. C'est également la seule aire protégée où on trouve le Gravelot de Madagascar, le groupement des Couas (5 espèces sur les 7 de l'Ile) et la grande concentration de Vangas.

         Onze espèces de mammifères ont été inventoriées, parmi lesquelles une espèce de carnivore, Galidictis grandidiensis, décrit en 1986 et connue uniquement de la région de Tsimanampetsotsa, et 3 espèces de lémuriens parmi lesquels Lemur catta.
La faune vertébrée du Parc compte de nombreuses espèces à distribution limitée au sud sub-aride et quelques espèces endémiques à ce secteur précis.

        
          Faune n’existant que dans le Parc :

         On n'y trouve qu'une seule espèce de poisson, le fameux poisson aveugle Typhleotris madagascariensls vivant dans les grottes.
C'est la seule Aire Protégée abritant le Charadrius thoracicus (Gravelot de Madagascar).
La visite nocturne permet d'observer facilement le carnivore endémique de cette aire protégée le Galidictis grandidieri

  

        La végétation est caractérisée par la dominance d'espèces à adaptations xérophytiques accentuées.
        Sur le plan physionomique, on a trois grands types de formations végétales :
        · le fourré xérophile à Alluaudia comosa et Euphorbes coralliformes sur le plateau calcaire, formant une végétation dense inextricable avec beaucoup d'espèces buissonnantes microphiles et à rameaux courts
        · la forêt dense sèche décidue à Didierea madagascariensis sur sables roux, comportant une strate supérieure atteignant 10 à 12 m de haut
        · le fourré xérophile à Euphorbia stenoclada sur sables dunaires, formation arbustive dense de 3 à 4 m de haut, avec beaucoup d'autres espèces épineuses
Fourré à Alluaudia montagnacii et Adansonia fony, Didierea trollii, Pachypodium lamerei, Euphorbia plagiantha Tetrapterocarpon geayi, Kalanchoe beharensis, Commiphora monstruosa, Euphorbia millii , Xerophyta dasylirioides, Acacia sp., Dichrostachys sp., Croton sp., Lemuropisum edule, Acanthaceae
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