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Le site se localise sur une petite vallée adjacente à celle du Cher sur la commune de Mareuil-sur-Cher dans le Loir-et-Cher. A cet endroit, les ruisseaux de la Fontaine et de la Grosse Pierre ont entaillé dans les tuffeaux un vallon étroit, appelé anciennement rouère. Le cours d’eau de la Grosse Pierre y coule en contrebas et conflue avec le ruisseau plus permanent de la Fontaine à l’entrée du site. Les tuffeaux affleurent tout le long du cours d’eau, la partie supérieure (tuffeau blanc de Bourré) a été très exploitée. Il en résulte une multitude de carrières, en partie haute du vallon, creusées à même le coteau.
Les forêts de pente, les ruisseaux temporaires et les petites falaises de tuffeau piquetées d’une multitude de caves font toute l’originalité de ce site qui reste relativement singulier pour le Loir-et-Cher.
Les parois calcaires ombragées abritent une végétation essentiellement bryophytique que l’on peut rattacher, faute de mieux à l’Asplenio scolopendrii-Geranion robertiani. C’est dans ce type de milieux que l’on retrouve des cortèges bryophytiques singuliers et patrimoniaux avec notamment Gyroweisa tenuis, Southbya nigrella, Cephaloziella baumgartneri…
Le cours d’eau ombragé, par endroit intermittent, se compose dans son lit de roches et cailloux calcaires. Une vegétation bryophytique y domine, se rattachant au Plathynidion rusciformis. On y retrouve des espèces épilithiques, aquatiques et amphibies telles que Hygoamblystegium tenax, Brachythecium rivulare, Didymodon sinuosus et Dichodontium pellucidum.
Les milieux forestiers de frênaies de ravins sur les pentes accueillent de belles population de fougères, Polystichum setiferum et acuelatum (deux espèces prottégées), ainsi que Asplenium scolopendrium.
Par ailleurs, les nombreuses cavités du coteau abritent un cortège de chauves-souris en période d'hibernation, avec une dizaine d'espèces déterminantes (50 à 70 individus en moyenne par hiver depuis 2015).
Le contour de cette ZNIEFF se base sur la limite du boisement au nord, le chemin de randonnée à l’est qui suit la « ligne de crête » séparant deux versants, la dernière cave de la rouère au sud et le lit du cours d’eau à l’ouest.
