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Située sur la rive droite de la Meuse, la Côte du Bois en Val est distante d'environ 800 mètres du centre ville de Charleville-Mézières. Une partie du site a été exploitée pendant plusieurs siècles comme carrière (abandonnée aujourd'hui) pour la pierre à chaux (vestiges de four à chaux), le reste était constitué par des bois, ainsi que par des vergers et des jardins ouvriers. La ZNIEFF constitue aujourd'hui un site remarquable par la diversité des biotopes que l'on peut rencontrer sur une superficie assez réduite : elle regroupe les bois et les groupements de recolonisation des anciennes carrières, vergers et jardins abandonnés, ainsi que des petites mares et des groupements marécageux sur les replats de la carrière. Elle a été réduite (du quart de sa superficie) à l'ouest en 2000 pour exclure la station d'épuration de la ville et agrandie à l'est pour englober la totalité de la future Réserve Naturelle Volontaire.
Les groupements forestiers relèvent de la tiliaie-acéraie submontagnarde (d'origine récente) : La strate arborescente est essentiellement composée par le tilleul à grandes feuilles, le tilleul à petites feuilles, l'érable sycomore, l'érable faux-platane, le frêne et de façon plus sporadique par l'orme champêtre, le merisier, le robinier faux-accacia, le sorbier des oiseleurs, les chênes sessile et pédonculé... Les fougères sont nombreuses et variées avec le scolopendre, le polypode vulgaire, la capillaire, le polystic lobé, le polypode interjectum. Un pré-bois calcicole (= autres bois décidus du code CORINE Biotopes) tend, sur les replats secs de la carrière, à évoluer vers la hêtraie calcicole. On peut y observer le bois joli, la pyrole à feuilles rondes, la néottie nid d'oiseau, l'épipactis helléborine, la laîche glauque, la laîche de Paira...Ponctuellement, on rencontre également des pinèdes de pins noirs.
Au niveau des suintements turficoles (à tendance tourbeuse sur les replats de la carrière), s'est installé un groupement à épipactis des marais, orchis incarnat (inscrit sur la liste rouge des végétaux de Champagne-Ardenne), platanthère à deux feuilles, platanthère des montagnes, pulicaire dysentérique, calamagrostis lanceolé, épipactis des marais, etc. On note, dans le cortège floristique calcicole, la présence très localisée de quelques plantes acidiphiles (polygala à feuilles de serpolet, linaigrette à feuilles étroites, orchis tacheté).
La pelouse marneuse est bien caractérisée et comprend la chlorette perfoliée, la petite pimprenelle, la laîche glauque, la brize intermédiaire, le lin purgatif, la petite centaurée, l'euphorbe petit cyprès et certaines orchidées (orchis pyramidal, orchis moucheron, ophrys frelon, orchis militaire, épipactis brun rougeâtre, platanthère à deux feuilles et platanthères des montagnes). Elle a tendance à s'embroussailler par implantation d'arbustes tels que le cornouiller sanguin, le cytise faux-ébénier, l'églantier, l'épine noire, le noisetier, l'aubépine monogyne et d'arbres pionniers comme le tremble et le bouleau verruqueux.
Le petit plan d'eau est ceinturé par une phragmitaie dense avec notamment la berle à larges feuilles (inscrite sur la liste rouge régionale). Sur ses marges, elle laisse la place à un taillis tourbeux de saules cendrés et de bourdaine, avec le polystic spinuleux, la fougère femelle, le polystic à crêtes (1 pied en 1998, 3 pieds en 1999), le thélyptéris des marais (ces deux derniers étant protégés en Champagne-Ardenne et inscrits sur la liste rouge régionale), la lysimaque vulgaire, la morelle douce-amère, le liseron des haies, le cirse maraîcher, l'iris faux-acore, la laîche espacée...
Sur près du quart de la superficie de la ZNIEFF s'est développée une friche marneuse héliophile avec notamment le mélilot blanc, la grande consoude, le tussilage pas d'âne, le trèfle fraise, le réséda jaune, la sabline à feuilles de serpolet, l'aster de la Nouvelle-Angleterre, la prêle des champs, etc.
La faune est tout aussi intéressante et diversifiée, particulièrement l'entomofaune (dont plus de 240 espèces de Lépidoptères, plus de 40 espèces d'araignées, près d'une trentaine d'espèces d'Odonates et de nombreuses données sur les Orthoptères, Hétéroptères, Colèoptères, Diptères et Hyménoptères). De nombreuses espèces, ne figurant pas dans la base de données attachée au logiciel, n'ont malheureusement pas pu être intégrées ici dans la liste des espèces de la ZNIEFF. On peut noter ici la présence d'une dizaine d'espèces inscrites sur les listes rouges régionales : il s'agit d'un papillon, le damier noir, du criquet ensanglanté et de sept libellules, l'agrion gracieux, l'aeshne printanière, la grande aeshne, le gomphe similaire (proche de sa limite nord de répartition), le gomphe vulgaire, le gomphe à pinces et la cordulie métallique. Ils sont accompagnés par des espèces plus courantes : autres libellules (aeshne bleue, aeshne mixte, anax empereur, cordulie bronzée, libellule déprimée, libellule à quatre taches, orthétrum réticulé, sympétrum sanguin), demoiselles (leste vert, agrion à larges pattes, petite nymphe au corps de feu, agrion élégant, agrion jouvencelle, agrion porte-coupe, caloptérix éclatant, caloptéryx vierge), criquets chanteurs (criquet des pâtures, criquet des clairières), sauterelles (phanéroptère porte-queue, sauterelle ponctuée, sauterelle des chênes, grande sauterelle verte), papillons vivement colorés (comme par exemple le machaon, le paon du jour, le citron, le souci, le petit sylvain, le robert-le-diable, la carte géographique, la belle dame, l'azuré des nerpruns, l'azuré pygmée, le demi-argus, le bleu nacré et l'azuré commun), papillons de nuit (sphinx, noctuelles, phalènes et écailles). On peut citer ici la présence d'araignées assez rares au nord de la France, comme l'épeire frelon et dans une moindre mesure, l'épeire diadème et l'épeire à quatre taches.
La présence des mares et milieux marécageux attirent de nombreux amphibiens, notamment le triton crêté (inscrit à l'annexe II de la convention de Berne, aux annexes II et IV de la directive Habitats et dans le livre rouge de la faune menacée en France, catégorie "vulnérable") et l'alyte accoucheur (inscrit à l'annexe II de la convention de Berne, à l'annexe II de la directive Habitats et dans le livre rouge, catégorie "à surveiller"). Ils sont accompagnés par le triton alpestre (annexe III de la convention de Berne et livre rouge, catégorie "vulnérable"), le triton palmé, le triton ponctué, le capaud commun, la grenouille rousse et la grenouille de Lesson.
Les milieux ensoleillés (talus, affleurements rocheux) accueillent le lézard des murailles (inscrit à l'annexe IV de la directive Habitats), tandis que les milieux aquatiques et marécageux attirent le lézard vivipare et la couleuvre à collier.
De nombreux oiseaux fréquentent le site : plus de 80 espèces d'oiseaux différentes y ont été contactées. Certains y nichent, comme par exemple la pie-grièche écorcheur (inscrite sur la liste rouge des oiseaux nicheurs de Champagne-Ardenne), le tarier pâtre, le rougequeue noir, l'hippolaïs ictérine (nicheur possible, inscrite sur la liste rouge régionale), la grive draine, la rousserolle effarvatte, la fauvette grisette, la fauvette babillarde, l'accenteur mouchet dans les milieux herbacés ou buissonnants, le pigeon ramier, la chouette hulotte, les pics (vert, épeiche et épeichette), le loriot d'Europe, le pouillot fitis, le pouillot véloce, le roitelet huppé, la sitelle torchepot, la linotte mélodieuse, le grosbec casse-noyaux, le geai des chênes, le pinson des arbres dans les boisements, etc. De nombreux rapaces survolent la zone à la recherche de leur nourriture : faucon crécerelle, bondrée apivore, milans noir et royal (de plus en plus rares), épervier et buse qui nichent aussi sur le site. Quelques uns stationnent sur la ZNIEFF lors de leur passage migratoire ou y passent l'hiver (busard Saint-Martin, grue cendrée, bécasse des bois, roitelet triple bandeau, tarin des aulnes, sizerin flammé).
Le chevreuil et le sanglier fréquente le site. On y rencontre également le lapin de garenne, la musaraigne aquatique (protégée en France et inscrite sur la liste rouge régionale), certains carnivores (renard, hermine, belette, fouine, blaireau), des petits rongeurs (écureuil, lérot, campagnols, rats et mulots divers) et une chauve-souris, la pipistrelle commune.
Bien que situé en zone péri-urbaine, le site a été jusqu'à présent relativement protégé par sa topographie (mis à part certains endroits endommagés par la pratique du moto-cross et du VTT et par l'abandon ponctuel de détritus) : une partie de la ZNIEFF a été mise en Réserve Naturelle Volontaire (une quinzaine d'hectares environ) en mars 2001. Néanmoins la zone est fortemment menacée par la dynamique de la végétation et l'extension des forêts sur les talus des terrasses d'exploitation (disparition des espèces pionnières et héliophiles, comme c'est le cas pour l'ophrys abeille par exemple), ainsi que par la fréquentation humaine et le piétinement (réduction sensible des populations de certaines espèces remarquables, comme par exemple celle de l'épipactis des marais).
La délimitation de la ZNIEFF suit les contours d'un coteau très escarpé situé en périphérie de la ville de Charleville-Maizières.
