No intuito de mitigar os impactos ambientais ao longo da rodovia, estudos técnicos foram realizados por especialistas, no intuito de fornecer o embasamento necessário à execução dos procedimentos de proteção à fauna e de compensação ambiental relativa à flora. 
            As atividades atuais estão sendo executadas através do Termo de Cooperação Mútua celebrado entre Departamento Nacional de Infraestrutura de Transportes – DNIT e a Universidade Federal de Santa Catarina – UFSC, com enfoque no Monitoramento do Atropelamento da Fauna Silvestre, da Eficácia das Passagens de Fauna, de Recursos Hídricos Superficiais, abrangendo os segmentos catarinense e gaúcho, de Espécies Imunes de Corte Transplantadas no RS e a execução do Plantio Compensatório de Espécies Imunes no segmento gaúcho da BR-101 Sul.

            O Programa é dividido em dois subprogramas:

1 – Subprograma de Proteção à Flora: enfoca a questão da supressão da vegetação, que está totalmente concluído em todos os lotes de Santa Catarina e do Rio Grande de Sul.

            Além disso, dois projetos de plantio compensatório estão aprovados pelo Instituto Brasileiro do Meio Ambiente e dos Recursos Naturais Renováveis - IBAMA, sendo um para ser executado nas Áreas de Preservação Permanente – APP atingidas pelas obras ao longo dos lotes de obras de Santa Catarina e do Rio Grande do Sul, cumprindo os termos da Resolução CONAMA 369 e o outro para plantio de espécies imunes ao corte no estado do Rio Grande do Sul, em atendimento a legislação estadual.

2 – Subprograma de Proteção à Fauna: atua diretamente no monitoramento do atropelamento das espécies de fauna e na eficácia das passagens de fauna construídas, sendo 25 no segmento catarinense e 21 no segmento gaúcho.
           
            O monitoramento das passagens de fauna avalia a utilização e efetividade das estruturas construídas pelos animais silvestres ao longo dos lotes 22, 23, 24, 25 e 30 – municípios de Palhoça, Paulo Lopes, Imbituba, Laguna e Santa Rosa do Sul em Santa Catarina e nos lotes 01, 02, 03 e 04 nos municípios de Torres, Três Cachoeiras, Três Forquilhas, Maquiné e Osório

            O monitoramento do atropelamento de animais silvestres identifica os principais pontos em que ocorrem os atropelamentos, assim como os principais grupos faunísticos e espécies atropeladas, dentre ela espécies raras, endêmicas e ameaçadas de extinção, avalia o efeito da duplicação das faixas de rolamento e implantação de barreiras de proteção sobre a fauna silvestre e propor, se necessário, a implantação de medidas mitigadoras para redução de atropelamentos a fauna silvestre ao término das atividades de monitoramento.

            Os resultados dos levantamentos realizados conclui que nos locais em que foram implantados os passa faunas, ocorreu um menor número de atropelamentos de animais na rodovia.

            Até o momento já foram registrados 266 animais atropelados ao longo dos lotes catarinense e gaúcho, sendo notório que o grupo dos mamíferos é o mais impactado com 172 animais, seguido das aves com 54 animais, répteis com 29 animais e anfíbios com 11 animais, durante o período de monitoramento que ocorreu de dezembro/2009 a junho/2011.