Cette large vallée alluviale est la dernière zone de ce type de la région de Lille (vallée non tourbeuse contrairement à celle de la Deûle), relique historique du complexe marécageux de la région du Mélantois. Les marais de Péronne-en-Mélantois, du Fourneau et de Bonnance, font partie du système de zones humides qui longe la Marque jusqu’au Parc du Héron. La quasi-totalité de cette zone subit une inondation hivernale. Elle est occupée par de nombreux étangs, parcourue par de nombreux fossés, et couverte de roselières, mégaphorbiaies et prairies eutrophiles. Il est possible d’observer certains boisements marécageux dominés par les aulnes (forêts indifférenciées de l’Alnion glutinosae), mais une grande surface est également occupée par des peupleraies de diverses natures, certaines correspondant à des sylvofaciès à Populus x canadensis de forêts alluviales de l’Alnenion glutinoso – incanae voire du Cirsio oleracei - Alnetum glutinosae qui se restructurent sous les plantations anciennes qui ne sont plus gérées. La rivière de la Marque qui traverse les marais est fortement polluée, les nombreuses plantations de peupliers provoquent l’asphyxie des eaux et, dans certains secteurs, l’assèchement des sols, et de nombreux hectares ont été comblés par divers gravats. Ces raisons ne favorisent pas l’expression d’une flore et de végétations exceptionnelles, mais la multiplicité des habitats aquatiques à hygrophiles, leurs potentialités écologiques et la gestion mise en place sur une partie du site en font un site majeur à préserver pour la communauté urbaine de Lille. On peut notamment signaler parmi les végétations d’intérêt patrimonial les roselières eutrophiles du Solano dulcamarae - Phragmitetum australis et de l’Oenantho aquaticae - Rorippetum amphibiae, de même que diverses mégaphorbiaies mésoeutrophiles du Groupement à Cirsium oleraceum et Filipendula ulmaria hébergeant le Pigamon jaune (Thalictrum flavum), espèce protégée dans le Nord-Pas de Calais, en notable régression au niveau régional. Au total, cette ZNIEFF accueille une quinzaine de taxons et une dizaine de végétations déterminants, ce qui n’est pas négligeable compte tenu du contexte général et de sa situation géographique. Deux espèces déterminantes d’Amphibiens et deux de Rhopalocères sont présentes sur le site du Marais d’Ennevelin, néanmoins, l’intérêt premier du site concerne l’avifaune, avec dix espèces déterminantes d’Oiseaux dont quatre sont considérés comme étant nicheurs certain à probable. L’Alyte accoucheur, observé sur le site, est inscrit à l’Annexe IV de la Directive Habitats et est assez commun dans la région. Il s’agit de l’espèce régionale d’Anoure la plus terrestre, elle est observée dans tous les habitats qui présentent un caractère rupestre (talus des chemins, carrières, terrils, murs, etc.) (GODIN, 2003). Parmi les papillons de jour présents sur le site, la Thécla du bouleau (Thecla betulae) est assez rare dans le Nord – Pas-de-Calais (HAUBREUX [coord.], 2005). Cette espèce fréquente lisières, haies, bois clairs, broussailles et jardins (LAFRANCHIS, 2000). La Gorgebleue à miroir, inscrite à l’Annexe I de la Directive Oiseaux et également commune en région est identifiée comme nicheur probable. Après avoir connue une très forte progression pendant les années 1980-1990, la Gorgebleue à miroir est actuellement assez répandue dans la région. Elle a une préférence pour les milieux fermés comme les roselières et les bosquets de saules, les milieux plus ouverts et les dépressions de marais constituent quant à eux des terrains de chasse privilégiés (TOMBAL [coord.], 1996). Le Râle d’eau, inscrit à l’Annexe II de la Directive Oiseaux et commun dans la région, est également nicheur probable dans le périmètre de la ZNIEFF. Cette espèce fréquente généralement les milieux humides à végétation herbacée touffue, haute ou basse (phragmitaie, cariçaie, etc.) entrecoupé de vasières (TOMBAL [coord.], 1996). La Bouscarle de Cetti, assez commune en région (TOMBAL [coord.], 1996), est également identifiée comme étant nicheur certain. Le Phragmite des joncs est nicheur probable et six espèces sont nicheurs possible : la Bondrée apivore, le Busard des roseaux et le Martin-pêcheur d’Europe, tous trois inscrits à l’Annexe I de la Directive Oiseaux, la Grive litorne et la Sarcelle d’été, inscrites à l’Annexe II de la Directive Oiseaux, et la Locustelle luscinioïde, en danger au niveau national (UICN France et al., 2008). Concernant la malacofaune, Segmentina nitida fréquente les milieux aquatiques, mésotrophes à eutrophes, permanents et riches en hydrophytes (CUCHERAT, 2005).
Le périmètre n’a pas été modifié et englobe une grande partie de la zone alluviale de la vallée de la Marque, située au sud de Lille. Une partie des marais a fait l’objet de divers travaux : certains pour l’accueil du public, et d’autres pour la restauration de milieux (étrépage, coupe de peupleraies, creusement de mares, fauche, brûlis, remise en eau…). Une étude plus approfondie des secteurs concernés serait souhaitable afin d’en évaluer l’impact positif sur la biodiversité.