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Affluent de la Thur, l'Altrainruz se situe sur la partie Est de la commune de Willer-sur-Thur. Le site, délimité sur le cours d'eau et ses affluents jusqu'à leurs sources, concerne majoritairement des milieux forestiers et quelques prairies. Il s'agit d'un cours d'eau de moyenne montagne classé en première catégorie piscicole (eau salmonicole). Les substrats sont relativement grossiers ce qui entraine des variations importantes d'écoulements et une succession rapide de seuils et de mouilles.
La ZNIEFF a été délimitée sur la base du lit mineur étendu à une zone tampon. Celle-ci est composée d'habitats naturels humides, prairiaux et forestiers, afin de prendre en compte l'effet lisière et la fonctionnalités des milieux humides avoisinants (bande de 40 m de part et d'autre du lit mineur selon la méthodologie établie pour les ZNIEFF-rivières en Alsace).
Le site concernant une tête de bassin versant, tout le chevelu hydrographique jusqu'aux sources a été inclu dans le périmètre.
