La costa rocciosa, soprattutto quando prende la forma di alte falesie a picco sul mare, è uno degli ambienti meglio conservati del territorio salentino e rappresenta l'habitat naturale di alcune specie della flora e della fauna rare, endemiche o di grande interesse biogeografico. L'aspetto brullo dei banchi di calcare scolpiti dal carsismo e colmati  dai depositi di terra rossa, un'interessante vegetazione spontanea che si concentra per rarità e bellezza sulla roccia a strapiombo sul mare e le numerosissime grotte di interesse archeologico, speleologico e biologico hanno contribuito a connotare questa fascia costiera come meritevole di particolare norme di tutela fino a giungere alla legge di istituzione del Parco Naturale Regionale "Costa Otranto-S.M. di Leuca". Di particolare rilievo sono i popolamenti substeppici a Cymbopogon hirtus (Barboncino mediterraneo) rientranti nella classe fitosociologica Thero-Brachypodietea habitat prioritario della direttiva 92/43 della Comunità Europea (Direttiva Habitat). Altra tipologia è quella della pseudosteppa a Stipa capensis e dei vecchi pascoli aridi, continuamente incendiati, con le tipiche graminacee  annuali o bienni (Stipa capensis, Andropogon distachyus, Aegilops sp. pl. ecc..) Alle graminacee citate si accompagnano specie bulbose o rizomatose (Urginea maritima, Asphodelus microcarpus, Iris pseudopumila) oltre ad un nutrito elenco di orchidacee dei generi Serapias, Ophris, Orchis, Spiranthes, Anacamptis ecc. Intercalate tra gli ambienti con vegetazione di tipo erbaceo vi sono zone che esprimono aspetti interessanti di bassa gariga con Thymus capitatus, Satureia cuneifolia, Phlomis fruticosa, Euphorbia spinosa.
Piccoli nuclei di Leccio (Quercus ilex) sono presenti lungo i confini poderali così come sparuti esemplari di querce caducifoglie come Quercus virgiliana e Quercus dalechampii e formazioni a volte consistenti di Quercia spinosa (Q. calliprinos) Vere formazioni boschive sono presenti a Santa Cesarea con una estesa pineta a Pinus halepensis che avvolge scenograficamente i tornanti più ripidi della litoranea, Particolarmente interessante è la vegetazione che occupa la linea delle falesie rocciose di calcare compatto; si tratta della vegetazione casmofitica (associazioni vegetali che vivono tra gli anfratti rocciosi). Le specie più interessanti sono segnalate nella sezione successiva dedicata alla flora. Quanto alla fauna,  limitandosi a segnalare le presenze di vertebrati che abitano gli ambienti della rete dei sentieri, sono da mettere in rilevo le possibilità di facile osservazione di rapaci e rettili nella stagione primaverile.

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I "sistemi rurali" sono estremamente vari e diversificati, in virtù delle molteplicità di situazioni, sociali, economiche ed ambientali. Pajare, labirinti di muretti a secco, mantagnate ed altri manufatti dell'architettura rupestre disegnano un paesaggio arcaico che ancora resiste. Insieme a questi, vecchi oliveti terrazzati sono ciò che rimane di una cultura contadina ormai passata. Oltre l'immenso paesaggio dell'olivo è ancora possibile scorgere altri paesaggi, frammenti relitti di antiche colture. È il caso del Fico d'India, oggi anche abbastanza inselvatichito nei terrazzamenti di vecchia coltura tra Santa Cesarea Terme e Castro e nei pressi della Grotta Verde nella Marina di Andrano; ma ancora più evidente è il caso del Fico. Nonostante il crollo della coltivazione si può ancora parlare di un "Paesaggio del Fico". Esempi rappresentativi sono costituiti dai piccolissimi fazzoletti di terra, sulla costa rocciosa oggi divenuti, nella maggior parte, giardini di pertinenza delle residenze estive; degradano in geometrici terrazzamenti dalla litoranea al mare. Stupendi muretti a secco disegnano il contorno di terre strappate alla roccia. Qui, di fronte al vento carico di umidità e salsedine (morbu lo chiamano i cittadini di Marittima quando d'inverno se lo vedono salire in paese), il fico è ancora parte di un suo vecchio paesaggio sia pur frammentato dalle tante costruzioni e dal "nuovo verde" di discutibile ornamento. Prevalgono varietà da essiccare come la "Rizzeddha", o da consumo fresco come le varietà " San Giovanni" dai grossi fioroni già pronti nella prima quindicina di giugno, "Culummo nero" dai siconi violacei squisiti e succosi e la "Albanegra" uno dei tanti sinonimi con cui questa varietà viene indicata anche a pochi chilometri di distanza e cioè "Casciteddha" a Tricase o Montesano, "Monaca" a Diso, "Calimera" a Cerfignano. Fichi spesso consociati all'olivo, la vite, il fico d'India e le immancabili cascate di capperi che nel pieno della calura estiva esibiscono il verde lussureggiante delle foglie carnose ed il bianco esplosivo dei fiori. Tra questi terrazzamenti è ancora possibile vedere porzioni di terreni così curati da sembrare d'altri tempi, quando solo la manualità delle lavorazioni poteva garantire la presenza di piante "utili" in questi posti poveri ed impervi.

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In questo ambiente, sono localizzate le specie vegetali di maggiore interesse conservazionistico dell'intero territorio salentino. Specie del Libro Rosso delle piante d'Italia, specie anfiadriatiche (presenti solo qui e sulla sponda opposta albanese) o con particolare e limitato areale di distribuzione (endemiche). Tra queste, degne di nota sono alcune essenze della flora rupicola quali: Campanula versicolor, Carum multiflorum, Scrophularia lucida, Umbilicus chloranthus, Aurinia leucadea, Asineuma limonifolia, Dyanthus japigicus. Il sito di Torre Minervino, in particolare, può essere considerato un vero santuario della flora pugliese; in un'area di poche centinaia di metri quadri è possibile osservare, fotografare, ammirare tutte le specie citate, nel loro ambiente naturale, immerse in un paesaggio mozzafiato che, a buon diritto, può essere considerato tra i più belli della Regione. Lungo gran parte del percorso è di particolare suggestione la vista dei vecchi pascoli con l'esplosione settembrina della Scilla marina (Urginea maritima) che svetta, con le sue candide fioriture, tra l'erba secca e la roccia affiorante delle terre brulle dopo l'estate.

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Il tratto costiero che da Otranto giunge a S.M. di Leuca è contraddistinto da un'architettura stratigrafica assai particolare dovuta al fatto che diversi sistemi carbonatici, di età compresa tra il Cretaceo Superiore e il Quaternario, sono disposti lateralmente e variamente "incastrati" l'uno rispetto all'altro. Le varie formazioni, in alcuni punti rimaste inalterate con spessori considerevoli, rendono possibile una riflessione sulla fauna esistente e quindi una ricostruzione paleoambientale lungo tutto un arco di tempo che da 60 Ma fa giunge sino ai giorni nostri: la piattaforma carbonatica con i bellissimi esemplari di rudiste che si sono estinte insieme ai dinosauri, la barriera corallina e la sua laguna,  le spiagge relitte; e ancora, la presenza con chiarezza e densità non comune di tutta una serie di evidenze dei fenomeni che hanno modellato e modellano il paesaggio in connessione a diverse posizioni del livello marino: gradinate di terrazzi marini, paleofalesie e falesie attive, rias, solchi di battigia fossili, grotte carsiche e di escavazione marina, forme carsiche epigee e sorgenti sottomarine. A ciò si vanno ad aggiungere i vari riempimenti di grotta, ricchi di reperti ossiferi e di manufatti preistorici, che vanno dal Paleolitico in poi. Le diverse suggestioni che queste forme rimandano, anche a seconda dell'ora e delle condizioni del tempo, costituiscono un primo e fondamentale livello di godimento del bene a cui si affianca il piacere di decifrare la genesi di quelle forme e di rivivere con l'immaginazione le più lontane vicende di quel paesaggio.

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Se si eccettuano gli scarsi rinvenimenti liguri, la Puglia è l'unica regione italiana in cui siano state riconosciute evidenze megalitiche riferibili alla categoria dei menhir (pietrefitte secondo la definizione adottata localmente). Si tratta di pilastri monolitici di probabile origine preistorica o protostorica, attestati anche in altre zone dell'Europa e particolarmente diffusi in ambito franco-britannico. Gli esemplari pugliesi sono a base generalmente rettangolare, raggiungono un'altezza compresa tra 1 e 5m circa ed hanno facce più o meno ben regolarizzate. La diffusione di simili monumenti appare molto più capillare nel territorio della Provincia di Lecce con circa un centinaio di attestazioni. Una gran parte degli studiosi concordano nel ritenere che questi millenari monoliti, concepiti in principio come limiti confinari e/o come simboli religiosi, siano stati progressivamente trasformati in "croci-menhir" attraverso un processo che potremmo definire di "evangelizzazione". Altri autori, invece, si mostrano scettici sull'origine pre-protostorica dei monumenti in questione, ipotizzando anche per le strutture più semplici ed apparentemente più arcaiche una datazione non anteriore all'epoca alto-medievale. Se così fosse, il nostro percorso potrebbe vantare un connubio di elementi formidabile a partire dai quali si riuscirebbe a ricostruire un importante pezzo di storia del nostro territorio. Sono molte, infatti, le evidenze rurali tardo antiche, bizantine e tardo-medioevali distribuite lungo tutto il tracciato. Passa da qui, di fatto, una delle vie paralitoranee più antiche ed importanti del Salento. Le fonti storiche indicherebbero il "prolungamento" della via publica da Brindisi ad Otrantocon il nome di Via Traiana-Calabra, o più comunemente "calabra" (dalla denominazione della regio augustea che allora ne era attraversata); mentre il percorso che dalla città idruntina descriveva il profilo dell'estrema propaggine salentina, sarebbe stata comunemente indicata come Via Sallentina. L'itinerario toccava, infatti, i maggiori centri costieri dislocati lungo il litorale; da Otranto si raggiungevano rispettivamente le città di Castro, Vereto, Leuca (noto come promontorio iapigio), e ancora, risalendo verso NO, Ugento, Alezio, Nereto e, infine, Taranto. L'utilizzo di questo asse viario rimase costante anche nei secoli successivi, in particolare durante la conquista da parte dei Goti nel VI d.C., e fino al XII secolo, periodo per il quale disponiamo di una delle ultime fonti itinerarie che menzionano espressamente questo percorso stradale. Labili risultano, invece, le tracce nonché le testimonianze delle fonti classiche relative al percorso della Via Sallentina.

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A partire dal XIV secolo, la costa Otranto-Leuca è stata martoriata da continue incursioni di pirati provenienti dalle regioni turche e dalle coste africane. Esse ebbero come primo effetto la desolazione nelle campagne e l'abbandono delle abitazioni lungo le coste alla ricerca di rifugi più sicuri nell'entroterra. Già al tempo degli Svevi e degli Angioini (XII secolo) pertanto, era stato realizzato un primo sistema di difesa costiero organico e uniforme. Una serie di torri di guardia fu elevata a vigilare laddove probabilmente l'insidia poteva più agevolmente annidarsi. Questo sistema difensivo risultò abbastanza efficiente essendo accompagnato da un servizio di segnalazione e di allarme con il fumo durante il giorno e con il fuoco durante la notte. Ridotto il pericolo, mutarono e diminuirono le cure, e le torri furono abbandonate al vento e alle intemperie finché non apparvero inagibili e inservibili a qualsiasi uso.

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L'itinerario interessa il versante ionico orientale della costa salentina. Tale tratto si presenta scosceso e molto elevato, superando in certi punti i 100m mentre le profondità sottocosta sono dell'ordine di 40m. Numerosissime sono le grotte marine, anche di notevole interesse turistico, che sono state sede di importanti ritrovamenti paleontologici e preistorici. Tra i 68 comuni rivieraschi pugliesi, i comuni attraversati dal "Terramare" si piazzano nelle primissime posizioni come numero assoluto di grotte marine rilevate e catastate nel proprio territorio: Castro con 9, Santa Cesarea Terme con 7, Andrano 4 e Diso con 3. Le grotte di Santa Cesarea Terme sono conosciute per le particolari proprietà terapeutiche che hanno le acque iodico-sulfuree che scaturiscono alla temperatura di 25°-32°; le grotte di Castro sono le più rilevanti da un punto di vista paleontologico e paletnologico. La Zinzulusa è la grotta più famosa e visitata del Salento. La monumentalità dell'ingresso, l'importanza archeologica dei rinvenimenti e la fauna ipogea che accoglie il suo ambiente sommerso, ne fanno uno dei siti naturali più importanti e significativi della Provincia, ed uno dei 10 sistemi carsici sommersi più importanti del mondo. Nelle vicinanze di Castro è presente un ambiente anchialino (con più o meno estese comunicazioni sotterranee con il mare) denominato "Abisso" (non segnalato e ormai inaccessibile), definito da Parenzan come la "grotta biologicamente più importante di tutta la Puglia" (la salinità varia da 2,7 a 2,9‰). La fauna degli ambienti ipogei è interessante perché accoglie forme dagli adattamenti singolari (cecità, depigmentazione, fisogastria, allungamento delle appendici) e, a causa della particolare stabilità dell'ambiente abiotico, tende a "conservarsi" più a lungo che negli ambienti emersi. Le ricerche faunistiche negli ambienti ipogei hanno fornito novità singolari all'intera fauna italiana, fin dall'inizio del XX secolo. Tra le specie troglobie, cioè caratterizzate da un ciclo vitale indissolubilmente legato all'ambiente ipogeo, tipiche di questo tratto di costa ricordiamo, ad es., Typhlocaris salentina (Decapoda), inaspettatamente diffusa su tutto il territorio pugliese, Salentinella gracillima (Amphipoda), o Stygiomysis hydruntina (Mysidacea). Tra le specie di ambiente ipogeo emerso ricordiamo, tra le più note, Italodites stammeri (Coleoptera), Haloblothrus gigas (Pseudoscorpiones), e le numerose specie di pipistrelli (Chiroptera) dalle popolazioni sempre più esigue. L'insenatura dell'Acquaviva (nella Marina di Marittima del Comune di Diso) è cosiddetta per l'abbondante affioramento, sommerso, di acqua dolce. Le grotte presenti nel tratto di mare compreso tra Santa Cesarea Terme e Andrano si presentano come grandi stanzoni con ingressi generalmente sommersi, ma dal soffitto alto anche alcuni metri sul livello del mare. Quando la volta dell'ingresso arriva a sfiorare la superficie del mare, si ottengono i risultati scenografici unici che si possono ammirare nella Grotta dell'Acquaviva di Marittima e nella Grotta Verde di Andrano.

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