Район Оуланка – Паанаярви отличается своей богатой фауной. Разнообразные среды обитания обеспечивают многим видам животных благоприятные условия. Большинство видов, населяющих эти места, типичны для бореальной хвойной зоны. Как и в растительном мире, здесь встречаются как северные, так и восточные и южные виды.
На территории НП «Паанаярви» встречаются все типичные представители таежной зоны: лось, медведь, рысь, росомаха, волк, лисица, куница, заяц-беляк, белка, горностай, ласка, выдра, полевки и землеройки.
Украшение парка — лесной северный олень. Дикий северный олень — один из самых значимых арктических видов, обитатель северных областей: тундры и тайги. Все характерные для него признаки говорят о приспособленности к жизни в арктических условиях, в условиях холодного климата. Высокие же температуры он переносит с трудом. Отличается от других оленей тем, что рога имеют как самцы, так и самки; питанием, в котором значительную долю занимают лишайники; многими особенностями поведения, самая заметная из которых — образование больших стад.
Хорошо прижились инвазивные виды: американская норка, канадский бобр, ондатра, косуля европейская, енотовидная собака. Всего на территории НП «Паанаярви» зарегистрировано 42 вида млекопитающих.
Уточнённый список птиц НП «Паанаярви» включает 173 вида, большинство из которых гнездятся на этой территории. Преобладают типичные представители лесных экосистем. Присутствуют и арктические, и более южные виды. Последние гнездятся, как правило, на южных склонах крупных горных массивов.
Сравнительно немного видов птиц, местом обитания которых являются луга и населенные пункты.
Для орнитофауны района характерно присутствием видов, особенно уязвимых перед урбанизацией. Это лебедь-кликун, гусь-гуменник, серый журавль, чернозобая гагара, крохали, глухарь и др.
В НП «Паанаярви» представлено максимальное разнообразие птиц-индикаторов коренных хвойных древостоев и близких к ним ценотических групп орнитофауны. Многие из них тяготеют к горно-таежным местностям: кукша, сероголовая гаичка, малая мухоловка, синехвостка, зеленая пеночка, белокрылый клест, щур, а также луток, беркут, уральская неясыть, мохноногий сыч, трёхпалый дятел.
Уникальная зоогеографическая ситуация складывается с синехвосткой, образующей в горно-таежных районах Карелии, Мурманской области и Финляндии изолированное поселение (минимальная оценка численности – 300-500 пар). Это единственный крупный очаг гнездования вида на всем пространстве тайги от Урала до Скандинавских гор.
Велико разнообразие дневных хищных птиц, однако большинство из них имеют незначительные показатели численности. Доминируют канюк, зимняк, ястреб-перепелятник, дербник. Канюк и чеглок обитает в данном районе у северной границы ареала. Гнездятся также беркут (5 пар), орлан-белохвост (4-5 пар) и скопа (5-7 пар). Особый интерес представляет факт гнездования в национальном парке черного коршуна и сапсана.
В бассейне Паанаярви находится важный очаг размножения чернозобой гагары, лебедя-кликуна и гуменника. Из редких видов гнездится турпан и луток. Среди куликов преобладают фифи, бекас, перевозчик и черныш. Большой улит обитает у северной границы ареала. Размещение среднего кроншнепа, турухтана, гаршнепа и грязовика изучено недостаточно.
Бассейн Паанаярви размещается в стороне от основных трасс миграции водных и околоводных птиц – Беломоро-Балтийский и Ботнический пролетные пути.
По уровню видового разнообразия современной фауны редких и уязвимых (угрожаемых) видов НП «Паанаярви» занимает первое место среди ООПТ северотаежной подзоны Карелии.
Большую ценность парк представляет прежде всего как резерват уязвимых лесных птиц, связанных с коренной северной тайгой. Это глухарь, бородатая неясыть, трехпалый дятел, кукша, сероголовая гаичка, деряба, свиристель, щур, виды клестов.
Важное значение имеют и водно-болотные угодья парка, служащие местами массового гнездования чернозобой гагары, лебедя-кликуна, гуменника, речных и нырковых уток, различных куликов, включая виды арктической фауны.
Особыми биотопами являются горные тундры и субальпийские березово-еловые криволесья, где наряду с доминантами населения (луговой конек, весничка) встречаются на гнездовье дербник, ястребиная сова, белозобый дрозд, варакушка и щур (редкие для Карелии виды), а на горных реках – оляпка и луток.
(Источник: С.В. Сазонов «Зоогеографический статус и орнитологическая значимость НП Паанаярви.». Труды КарНЦ РАН, Серия Б. «Биология», Выпуск 3. «Природа национального парка «Паанаярви». Стр. 86-97. Петрозаводск. Апрель, 2003)
В июне 2017 г. возле кордона «Перекресток» (у моста через р. Олангу) была встречена горная трясогузка (Motacilla cinerea). На момент встречи пара слабо беспокоилась. Птицы держались здесь и 1-5 июля, но больше их тревоги отмечено не было. Гнезда у пары уже не было (не исключено, что оно разорено). Для территории парка и вообще для Карелии это первая встреча вида, хотя в сопредельном парке «Оуланка» факт гнездования горной трясогузки известен.
Особенностью водоемов района является их большая глубина, чистая родниковая вода, порожистость рек и изолированность водоемов друг от друга высокими непроходимыми водопадами.
В большинстве озер и рек встречаются представители лососевых и сиговых рыб: кумжа, палия, форель, сиг, хариус, ряпушка. Из других видов обычны окунь, плотва, щука и налим. В озере Паанаярви обитает реликтовая корюшка. Повсеместно встречается бычок пестрый и гольян — важная кормовая база для ценных пород рыб.
На участке от озера Паанаярви до озера Пяозеро на реке расположено 13 порогов, чередующихся с живописными плесами. Все эти пороги преодолевает кумжа (проходная, озёрная или ручьевая рыба из семейства лососёвых), поднимающаяся из Пяозера для нереста в прозрачные речушки и ручьи, питающие своей водой реку Оланга и озеро Паанаярви.
Наличие мест обитания генетически чистого стада кумжи с ненарушенной популяционной структурой и размножающейся естественным способом повышает значимость парка. Такого беспрерывно продолжающегося на протяжении тысячелетий рода кумжи не найти больше ни в других регионах России, ни во всем мире.
От существования в наших реках кумжи зависит ещё один обитатель водоемов – жемчужница европейская. Этот двустворчатый моллюск занесен в Красные книги МСОП, России и Карелии.
Важным кормовым звеном для рыб ценных пород являются рачки Mysis, Monoporeia и Pallasea, населяющие озеро Паанаярви и ряд более мелких озер. Это реликты ледникового времени, оставшиеся здесь со времени, когда озеро имело соединение с Белым морем.
Особенностью Паанаярви и ряда более мелких озер является наличие рачков Mysis, Monoporeia и Pallasea. Они реликты ледникового времени и остались здесь, когда озеро имело соединение с Белым морем. Они также являются важным кормовым звеном для ценных пород.
Северное расположение территории естественным образом ограничивает разнообразие видов пресмыкающихся и земноводных, зависящих от температурного режима. Из земноводных обычна лягушка травяная. Пресмыкающиеся представлены ящерицей живородящей.
Разнообразие экосистемы Паанаярви обусловливает обилие видов насекомых. Этот район был открыт энтомологами уже в конце 1800-х годов. В 2021—2022 годах проведены работы по уточнению аннотированного списка насекомых, и он включил в себя 2986 видов насекомых.
Луга и различные типы лесов привлекают сюда множество видов бабочек.
Наличие многочисленных проточных ручейков и речек, мелких болот и лужиц обеспечивает устойчивое размножение кровососущих насекомых — оводов, слепней, мух, комаров и мошек.
Большая группа насекомых проходит личиночную стадию в воде, среди них — ручейники, поденки и веснянки. Их видовой состав в реках парка относительно бедный.
Благоприятные условия сложились и для жесткокрылых (отряд жуков). Для их существования в девственных лесах много сухих, полугнилых, упавших и старых деревьев.