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Les marais de Villechétif sont situés aux portes de l'agglomération troyenne, à l'ouest du village de Villechétif. lls constituent une ZNIEFF I de plus de 150 hectares et sont considérés comme l'une des toubières alcalines les plus intéressantes du département de l'Aube.
Les marais, assez boisés aujourd'hui, sont constitués par une variété de milieux, avec différents stades de la tourbière alcaline (dont certains font partie de l'annexe I de la directive Habitats) :
- La cladiaie se développe dans les secteurs les plus humides du marais. Sa végétation est fortement dominée par le marisque (Cladium mariscus), accompagné par la laîche des rives, le calamagrostis lancéolé, la salicaire, la lysimaque vulgaire, etc. La vitalité du marisque peut parfois aboutir à la disparition des espèces présentes dans la cladiaie et à la formation d'un groupement monospécifique.
- Les magnocariçaies sont dominées par différentes laîches qui forment des touradons caractéristiques : cariçaies à laîche raide, laîche des marais, laîche à bec, laîche paniculée, laîche faux-souchet. Elles abritent notamment la renoncule grande douve, protégée en France, le peucédan des marais, protégé au niveau régional et la stellaire des marais inscrite, avec le peucédan, sur la liste rouge des végétaux menacés de Champagne-Ardenne. Elles renferment également le lycope d'Europe, l'épiaire des marais, l'épilobe hirsute, etc.
- Les roselières sont constituées par le phragmite qui domine, la menthe aquatique, la massette à feuilles larges, la massette à feuilles étroites, la morelle douce-amère, le jonc des chaisiers glauque, l'hydrocotyle vulgaire, la germandrée des marais et la gesse des marais, ces deux dernières étant protégées au niveau régional.
- Les communautés à reine des prés sont dominées par de grandes hélophytes (eupatoire chanvrine, angélique sylvestre, cirse des marais, valériane officinale, baldingère, etc.). La violette élevée (protégée sur le territoire national) et l'euphorbe des marais (liste rouge régionale) peuvent s'y observer.
- Le bas-marais à laîche de Davall, présent au début du 20ème siècle, a disparu.
La végétation aquatique des anciennes fosses de tourbage est constituée par des groupements pionniers à Chara, des radeaux à petit nénuphar et nénuphar blanc, des communautés à lentilles d'eau (lentille à trois lobes et petite lentille d'eau) et à potamots (potamot de Berchtold, potamot coloré, inscrit sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne).
Le marais est largement colonisé (sur près de la moitié de sa superficie) par la saulaie marécageuse avec le saule cendré, le saule à oreillettes, la bourdaine et l'aulne glutineux. Le tapis végétal est caractérisé par de nombreuses laîches et fougères, dont le rare dryoptéris à crêtes (seule station connue dans l'Aube, protégé en France) et le polystic des marécages (protégé en Champagne-Ardenne), tous les deux étant figurant sur la liste rouge régionale. Les bordures boisées des marais sont de type aulnaie-frênaie et chênaie-charmaie dans les secteurs les moins humides. On y trouve l'iris fétide.
La faune est également d'une grande richesse. Les insectes ont des populations très diversifiées au niveau du marais et on note la présence de deux libellules rares, l'agrion de Mercure (protégé en France, inscrit sur la liste rouge régionale et figurant dans le livre rouge de la faune menacée en France) et l'aeschne printanière inscrits sur la liste rouge régionale des Odonates. Les coléoptères sont également bien représentés, avec une vingtaine d'espèce dont la plus grande partie n'a pu être intégrée dans la ZNIEFF, car ne figurant pas dans la base de données et notamment sept espèces rares à très rares (Dystiscus circumcinctus, Hydraena nigrita, Blater sanguineus, Telephorus thoracius, Phytoecia ephippium, Cryptocephalus flavides et cryptocephalus marginatus).
Le marais de Villechétif constitue un des milieux les plus favorables pour les amphibiens dans le département (biotopes variés, sites de reproduction diversifiés). On peut y observer le triton crêté, le crapaud accoucheur et la rainette arboricole (non revue récemment), protégés en France depuis 1993, incrits à l'annexe II et/ou IV de la directive Habitats, à l'annexe II de la convention de Berne, dans le livre rouge et sur la liste régionale. Ils sont accompagnés par le triton palmé, le triton alpestre, le crapaud calamite (centre est du marais), le crapaud commun, la grenouille verte, la grenouille rousse (partie forestière au nord du marais) et la grenouille agile. Cette dernière, en régression, est inscrite à l'annexe IV de la directive Habitats. Le lézard des souches et le lézard des murailles, inscrits à l'annexe IV de la directive Habitats, peuvent également s'y rencontrer.
L'avifaune est particulièrement bien représentée sur la ZNIEFF : sur les 120 espèces inventoriées, quatre espèces nicheuses sur le site sont inscrites sur les listes européenne (directive Oiseaux), nationale (livre rouge de la faune menacée en France) ou régionale (liste rouge des oiseaux de Champagne-Ardenne) : des rapaces diurnes ou nocturnes (faucon hobereau, busard Saint-Martin) et des espèces paludicoles (phragmite des joncs et rousserolle turdoïde). Malheureusement plusieurs espèces ne nichent plus sur le site depuis plusieurs années, il s'agit du busard des roseaux, de la chevêche d'Athéna, du blongios nain, du butor étoilé, de la bouscarle de Cetti et de la bécassine des marais. Le site permet également la nidification de nombreuses autres espèces d'oiseaux plus communes, comme par exemple la rousserolle effarvatte, le bruant des roseaux dans les roselières et grandes herbes, les pics (épeiche, épeichette et noir), pouillots, grives, mésanges et fauvettes dans les milieux plus forestiers. Les espèces fréquentant le site pour s'y nourrir, s'y abriter ou encore s'y rassembler sont également très nombreuses, les marais de Villechétif constituent une halte migratoire ou un site privilégié pour l'hivernage de nombreux oiseaux (proximité du lac de la Forêt d'Orient), parmi lesquels de nombreux canards et oiseaux d'eau (canard colvert, canard souchet, sarcelles d'hiver et d'été, canard chipeau, oie cendrée, cygne tuberculé, grèbe jougris), des chevaliers (chevalier sylvain, chevalier guignette), la grue cendrée, le cochevis huppé, etc. Divers rapaces s'y reproduisent ou y chassent régulièrement (milan noir, milan royal, faucon crécerelle, autour des palombes, épervier d'Europe, buse variable, busard cendré).
De nombreux mammifères fréquentent également la zone : petits carnivores (putois, belette, fouine), chat sauvage, lièvre, lapin de garenne et de nombreux chevreuils et sangliers. C'est également le terrain de chasse de plusieurs chauves-souris, le vespertilion de Daubenton, le vespertilion de Netterer, le vespertilion à moustaches et la noctule commune, inscrits à l'annexe II de la convention de Berne, à l'annexe IV de la directive Habitats, dans le livre rouge (catégories "à surveiller" pour les trois premiers et "vulnérable" pour le dernier) et sur la liste rouge régionale.
Trois cours d'eau traversent le site : le ruisseau d'Argentolle, le canal d'Argentolle et le Fossé Noir, aux eaux encore peu polluées, plus ou moins envahies par la végétation, des feuilles mortes cachant souvent leurs lits de sable ou de gravier, abritant des anguilles, brochets, lotes, perches, etc.
Le marais de Villechétif constitue un patrimoine naturel d'un grand intérêt régional ; il fait partie intégrante du patrimoine paysager et culturel local et présente à ce titre un certain intérêt pédagogique. Un Arrêté préfectoral de Protection de Biotope a été pris en 1987 sur près de 34, 5 hectares, un crapauduc a été mis en place par le Conservatoire du Patrimoine Naturel de Champagne-Ardenne. La ZNIEFF a été proposée dans le cadre de la directive Habitats. Le marais est encore en bon état, mais il est menacé par la dynamique naturelle (extension de la saulaie et de la cladiaie monospécifique) et les plantations de peupliers. La rocade nord "4ème section" qui sectionne le marais en deux, contribue probablement à l'appauvrissement faunistique du marais (caractère bruyant de cette infrastructure et nombreux cadavres trouvés sur les bords de la route)
Les contours de la ZNIEFF suivent les limites de la zone marécageuse (limites marais/zones agricoles).
