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La znieff comprend le lit majeur de l’Eaulne, de Mortemer à l’amont (source), jusqu’à Bellengreville à l’aval, six kilomètres avant la confluence avec l’Arques. Elle s’étire du Sud-Est vers le Nord-Ouest sur environ 45 kilomètres. Le périmètre inclut aussi de nombreux vallons latéraux, situés principalement en rive gauche et la petite vallée secondaire alimentée par le ruisseau du Bailly-Bec, localisée en rive droite, à hauteur d’Envermeu.
Les vallées concentrent la biodiversité. De l’amont à l’aval, du fond humide où serpente la rivière au sommet des versants prairiaux ou boisés, elles forment de vastes corridors caractérisés par une grande diversité de milieux naturels. Elles abritent notamment les zones humides, milieux d’une extrême diversité et productivité biologiques, hébergeant de nombreuses espèces spécialisées, parfois exceptionnelles. Outre cette fonctionnalité écologique, les zones humides jouent un rôle fondamental pour le recueil et l’autoépuration des eaux, la réalimentation des cours d’eau et des nappes phréatiques, la prévention des inondations. Les flancs des coteaux et les vallons secondaires comportent des milieux prairiaux originaux, ainsi que des boisements secs à frais différents de ceux du plateau. Des haies, plus ou moins continues, prolongent les strates arborées et arbustives jusqu’au fond humide de la vallée. De nombreuses espèces végétales et animales vivent, s’abritent, se nourrissent et se reproduisent dans ces habitats de fort intérêt écologique.
La vallée de l’Eaulne est large, aux pentes assez douces. L’altitude y décroît de 226 m (forêt royale, Mortemer) à 20 m (Bellengreville). Préservée de l’exploitation des granulats, le fond humide est encore bien occupé par une mosaïque d’habitats : des prairies hygrophiles, la ripisylve (boisement linéaire en bordure du lit mineur, composé d’aulnes, frênes, saules, peupliers), des mégaphorbiaies sur les rives, des petits marais, des roselières, des vergers et des prairies mésophiles dans les secteurs les moins humides. Le maillage de haies est assez bien conservé ; ces corridors écologiques sont particulièrement importants pour le déplacement de la faune au sein de la vallée, des pentes boisées au fond humide. Les versants sont en majorité cultivés. Des bois occupent le sommet des pentes les plus accentuées ou les rebords du plateau d’Aliermont. Sur ces coteaux, subsistent quelques prairies ou pelouses sèches, calcicoles, présentant encore un intérêt écologique ; toutefois, celui-ci est fortement menacé soit par l’abandon du pâturage et l’évolution des pelouses en fourrés arbustifs (à Genévrier, à Prunellier), ou bien inversement, lorsque ces prairies sont pâturées de manière trop intensive par les bovins, ce qui banalise la flore. Douze znieff de type I ont été définies dans cette vallée ; elles recensent des habitats particulièrement remarquables parmi ces différents milieux : forêts fraîches de ravin à fougères, pelouses à riche cortège floristique et entomologique, marais avec espèces végétales et animales rares, tel celui de la Bouverie de Saint-Laurent ou celui de Fesques. Ce dernier fait l’objet d’un Arrêté préfectoral de Protection de Biotope et d’une gestion conservatoire par le Conservatoire des Sites Naturels de Haute-Normandie, propriétaire du site.
L’Eaulne est une rivière calcaire typique, essentiellement alimentée par la nappe de la craie avec un débit moyen annuel de 3,3 m3/s à l’aval ; ses eaux fraîches et généralement bien oxygénées sont propices aux salmonidés et autres migrateurs (Saumon atlantique, Truite de mer, Truite de rivière, Anguille etc.). La présence d’espèces d’intérêt communautaire, notamment le Chabot et des Lamproies, ainsi que celle d’herbiers à renoncules aquatiques et d’aulnaies marécageuses, ont permis le classement du fond de la vallée et de la rivière dans le Site d’Importance Communautaire n°FR2300132 « Bassin de l’Arques » du réseau européen Natura 2000.
