La vida silvestre hawaiana pasó 70 millones de años evolucionando de forma aislada: muchas plantas y animales nativos no se encuentran en ningún otro lugar de la tierra. Aunque las especies invasoras como los cerdos y las ratas han reducido muchas poblaciones nativas, las aves tropicales, las flores y otras especies de fauna y flora autóctonas florecen en los numerosos parques estatales y nacionales.
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El Parque Nacional Haleakala, en Maui, ofrece senderismo, ciclismo y vistas panorámicas desde las laderas de un volcán inactivo. Los excursionistas más aventureros pueden caminar hasta las aisladas cataratas Waimoku de 400 pies. El Parque Estatal Iao Valley, también en Maui, presenta la sorprendente formación rocosa de 1, 200 pies Iao Needle. Waimea Canyon, en Kauai, ha sido llamado el "Gran Cañón del Pacífico", con 10 millas de largo y 3, 000 pies de profundidad.
En 2006, el presidente George W. Bush creó el Monumento Nacional Marino de las Islas Hawaianas del Noroeste, que abarca 140, 000 millas cuadradas, es el área de conservación más grande de los EE. UU. Incluye 4, 500 millas cuadradas de arrecifes de coral saludables y alberga 7, 000 especies marinas, incluidos tiburones, delfines y especies en peligro de extinción como la foca monje hawaiana y la tortuga verde. También conocida como Papahanaumokuakea, el área era considerada sagrada por la religión hawaiana, que enseñaba que era la fuente de toda la vida en la tierra.
El aislamiento de Hawai de la contaminación del aire y la luz continental lo convierte en un centro importante para la investigación astronómica. Los telescopios propiedad de la Universidad de Hawái, la NASA, Caltech, la Institución Smithsonian y otros encabezan la cumbre de 14, 000 pies de Mauna Kea, en la Isla Grande.