En 1968 se eligió el área de Palo Verde en tanto que bosque seco para desarrollar un proyecto de la OET basado en un estudio comparativo de ecosistemas, subvencionado por la Fundación Norteamericana Nacional de Ciencias. Esta zona posee uno de los pocos remanentes de bosque seco en América Central.
El gobierno de Costa Rica declaró la región como Refugio Nacional de Vida Silvestre en 1977 ante la concentración de aves acuáticas, por temporadas, en los humedales; y con el fin de proteger los remanentes de bosque seco tropical. En 1980, se agregó una propiedad adyacente al área de conservación. A partir de entonces el refugio de vida silvestre y la nueva propiedad pasaron a ser lo que hasta hoy se conoce como el parque nacional Palo Verde, que comprende 19.800 hectáreas.
Antes de obtener el estatus de parque nacional, Palo Verde fue una finca ganadera por más de 50 años. Se cree que el constante pastoreo junto con los incendios constituyeron las principales razones para preservar el humedal de especies de plantas invasoras, como la espadaña.
En 1991, el Parque se incluyó dentro de la Lista de Humedales Ramsar de importancia internacional por las siguientes razones: 1) su importante rol en el ámbito hidrológico, biológico y ecológico para el funcionamiento de la cuenca del río Tempisque y del golfo de Nicoya, ubicado 20 km río abajo; 2) lo inusual de encontrar un humedal dentro del perímetro / en la región biogeográfica; 3) posee un valor especial por el mantenimiento de la diversidad genética y ecológica en la región, 4) ofrece un valioso hábitat durante periodos críticos de los ciclos biológicos de especies animales y vegetales; y 5) alberga, en condiciones regulares, una población de unos 20.000 aves acuáticas, que incluye especies migratorias tales como los pijijes comunes (Dendrocygna autumnalis), cerceta aliazul (Anas discors), pato calvo (Anas americana), pato cuchara (Anas clypeata) y porrón collarejo (Aythya collaris).
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