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Le site correspond au dernier tronçon où la Thur possède encore un lit mobile. Partout ailleurs, la rivière a subi des aménagements, recalibrages, rectifications, etc. Le régime dynamique de la Thur a généré à cet endroit une grande diversité de milieux aquatiques et terrestres. Son cours principal, dont le débit est aussi variable que sa largeur et sa profondeur, est bordé de bras morts, de retenues d’eau, de plans d’eau déconnectés et de mares. Ses berges forment par endroits des bancs de gravier, et à d’autres un profil abrupt. Le lit majeur englobe une vaste zone de prairies, bosquets, haies et ripisylves. Cette mosaïque de milieux accueille notamment une avifaune riche et diversifiée. Ainsi, les îlots de graviers sont favorables au Petit-gravelot alors que les berges plus abruptes attirent les Hirondelles de rivage. La présence du Martin pêcheur et du Cincle plongeur atteste quant à elle des variations de débit et de profondeur de cette portion de la Thur. Ces deux oiseaux sont aussi les témoins d’une certaine qualité de l’eau (richesse en poissons pour le Martin-pêcheur et en larves de trichoptères pour le Cincle) (source : LPO 2009).
La Thur, à la sortie de Vieux-Thann et jusqu’à Cernay, présente sur environ 2,5 km, un caractère particulièrement sauvage. Le site est cerné par l’urbanisme et des zones d’activité et se localise entre la piste cyclable reliant Vieux-Thann à Cernay au nord et la voie ferrée du tram-train reliant Thann à Mulhouse au sud. Au sud-ouest, sa limite est matérialisée par la ZAC de Vieux-Thann et des cultures ; au sud-est par le centre équestre de Cernay puis des équipements sportifs à l'est. Sont inclus dans le périmètre les milieux prairiaux et alluviaux de la zone de divagation et du champ d'inondation de la Thur.
