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Le Grandvaux, vaste étendue déprimée, marquée par l'érosion et les accumulations glaciaires, comprend un remarquable ensemble de milieux ouverts humides (lacs, tourbières et prairies humides) ou secs (pelouses pâturées, lapiaz) en intime intrication. Ce vaste écocomplexe occupe la plus grande partie du synclinorium de Saint-Laurent-en-Grandvaux ainsi que la base des versants anticlinaux qui l'encadrent. Le haut de ces versants étant occupé par des forêts dominées par l'épicéa.
La rudesse réputée du climat grandvallier est marquée par :
- des précipitations élevées : 1700 mm de précipitations répartis sur 190 jours dont 50 jours sous forme de neige.
- Une température annuelle moyenne de 7.4°C et une amplitude thermique annuelle de 50°C.
Dans ce contexte climatique difficile où il gèle 150 jours par an, la végétation dispose d'à peu près cinq mois pour accomplir son cycle de développement.
La principale originalité du secteur est liée à la qualité des milieux ouverts (humides ou secs) qui s'y rencontrent encore, malgré un phénomène de déprise agricole marqué notamment dans les zones périphériques, la forêt s'étendant ainsi de manière centripète.
Les nombreuses dépressions d'origines glaciaires qui parsèment le fond du synclinale sont actuellement occupées par des lacs de plus ou moins grande importance (lac de l'Abbaye, des Rouges-Truites, de Fort-du-Plasne, lac à la Dame…) ou des zones humides (marais du Pont-de-Lemme, de Saint-Pierre, de Chaux-des-Prés). Toutes ces zones humides présentent un intérêt biologique majeur marqué par la qualité des milieux et des espèces qu'elles abritent. On y note en effet plusieurs habitats dont la conservation est considérée comme prioritaire en Europe. Il s'agit des complexes de haut-marais à sphaignes boisés ou non et des forêts riveraines du type frênaie-érablaie (ces dernières étant relictuelles dans la zone considérée). Les bas-marais alcalins ou acides ainsi que les mégaphorbiaies qui leur sont généralement associées sont reconnus d'intérêt communautaire. Ces milieux abritent des espèces animales ou végétales d'intérêt patrimonial reconnu dont de nombreuses sont strictement protégées en France ou en Franche-Comté comme la laîche étoile des marais, la linaigrette grêle, la scheuchzerie des marais, la leucorrhine à gros thorax ou le fadet des tourbières.
Les principales menaces constatées dans ces milieux, sont le drainage et l'enfrichement. Ces deux phénomènes étant souvent fortement liés. Les drainages généralement anciens sont cependant encore actifs dans de nombreuses tourbières. La remise en état de quelques sites (comblement des drains) à Chaux-des-Prés et Fort-du-Plasne est en cours actuellement sous l'impulsion du Parc Naturel du Haut-Jura.
Les surfaces planes recelant des sols relativement profonds et drainants sont classiquement occupées par l'agriculture orientée vers la production de lait pour le comté. On y observe des prairies plus ou moins enrichies fauchées ou pâturées. Ces systèmes intensifiés peuvent cependant présenter un intérêt biologique non négligeable surtout pour les vertébrés.
Les zones de versants et de surfaces convexes, mais également les secteurs fortement fracturés et hyperdrainants (lapiaz) voient le développement d'habitats naturels de type prés-bois. La végétation herbacée y est dominée par des pelouses mésophiles calcicoles montagnardes (Mesobromion), des pelouses acidiphiles à nard raide (Nardion) originales et très localisées dans le Jura et des prairies mésotrophes à gentiane jaune (Alchemillo-Cynosurion) typiques des paysages haut-jurassien. Les deux types de pelouses sont reconnus d'intérêt communautaire. Au niveau des lapiaz, on observe également des pelouses écorchées à orpins (Alysso-Sedion) dont la conservation est prioritaire en Europe.
Ces phytocénoses sont généralement plus ou moins embuissonnées voire boisées et constituent donc de véritables prés-bois très favorables à la faune vertébrée en particulier aux oiseaux parmi lesquels on peut citer la gelinotte des bois. A l'opposé, les secteurs de lapiaz les moins embuissonnées constituent le milieu privilégié de l'apollon, papillon strictement protégé en France.
L'ensemble des prés-bois et pâturages secs du Grandvaux sont actuellement fortement menacés par l'abandon des pratiques agricoles traditionnelles conduisant inexorablement à l'embuissonement puis au retour de la forêt. Au contraire, l'intensification de certain secteur pour des raisons agricoles ou parfois paysagères, dans le but de maintenir des espaces ouverts à tout prix, conduit également à la disparition de ces biotopes.
