L’Aa est un petit fleuve côtier dont le cours supérieur constitue un remarquable écosystème aquatique subatlantique, caractéristique des rivières aux eaux vives riches en bases entaillant les hautes terres crayeuses de l’Artois, les pentes les plus abruptes donnant naissance aux Rietz (appellation locale des coteaux crayeux). Cet ensemble créé une ambiance paysagère particulière.
Les habitats aquatiques rhéophiles de l’Aa peuvent être considérés comme exemplaires et représentatifs des « végétations flottantes de renoncules de rivières planitiaires » du Ranunculion fluitantis et en particulier du Ranunculo penicillati calcarei - Sietum erecti submersi, végétation d'intérêt européen et inscrite, à ce titre, à la directive Habitats-Faune-Flore. Son maintien témoigne de la qualité physico-chimique et trophique des eaux. Hélas, le bocage alluvial, mité par des plantations de peupliers et de nombreuses constructions de maisons, s’est fortement dénaturé ces vingt dernières années. Les végétations hygrophiles remarquables des prés de fauche encore observées en 1990 semblent avoir quasiment toutes disparu suite aux plantations et aux modifications des pratiques agricoles.
Au total, cette ZNIEFF abrite 5 végétations et 13 taxons déterminants de ZNIEFF dont 6 sont protégés au niveau régional (Callitriche truncata subsp. occidentalis, Dactylorhiza praetermissa, Juncus subnodulosus, Ranunculus penicillatus subsp. pseudofluitans, Ophrys apifera var. apifera et Scirpus sylvaticus).
Concernant la faune, l'Aigrette garzette fréquente le site en période de reproduction mais aucune nidification n'a été prouvée sur la ZNIEFF.
On peut noter la présence de la Bondrée apivore en nidification probable dans les massifs boisés adjacents aux limites de la ZNIEFF.
Le site présente également un intérêt important concernant la faune piscicole par la présence d’un réservoir biologique où la reproduction de Truite fario à été recensé.
Cette ZNIEFF compte onze espèces déterminantes de Rhopalocères dont l’Hespérie du chiendent (Thymelicus acteon), dont le statut est défavorable au niveau européen (VAN SWAAY & WARREN, 2000). Cette espèce assez rare en région (HAUBREUX [coord.], 2009) fréquente les prairies maigres et les pelouses sèches (LAFRANCHIS, 2000). L’Argus vert (Callophrys rubi) est peu commun dans la région (HAUBREUX [coord.], 2009). Il est observé en habitats semi-ouverts (lisières et clairières, landes, prairies bocagères et broussailles) (LAFRANCHIS, 2000).
Cette ZNIEFF reprend les limites de la haute vallée alluviale de l’Aa depuis Ergny au Sud jusqu’à Remilly-Wirquin au Nord. Le périmètre de la ZNIEFF 1ère génération a été complété en 2010 dans sa partie Est par l’ajout des coteaux crayeux qui bordent la vallée. Cependant, du point de vue des habitats, de la cohérence des unités paysagères et des biotopes, il parut plus judicieux de finalement séparer ses coteaux de la ZNIEFF 143-01 pour les transférer dans une nouvelle ZNIEFF intégrant également la réserve naturelle des carrières de Cléty. La nouvelle ZNIEFF 277 créée en 2014 rassemblant l’ensemble des coteaux calcaires surplombant la vallée de l’Aa se nomme « Coteaux de la haute vallée de l’Aa et carrières de Cléty ».
Désormais, cette Znieff ne concerne donc que l’écosystème de la haute vallée de l’Aa et ses habitats alluviaux.