Le bassin versant amont de cette petite vallée encaissée établie sur des matériaux colluvionnés carbonatés (argile à silex provenant de la décalcification de la craie turonienne sous-jacente mêlée à des sables) et les abords du ruisseau qui s'y écoule supportent une succession de biotopes humides dont les plus remarquables sont des aulnaies (frênaies) marécageuses. La zone accueille d'abondantes populations de deux espèces végétales protégées dans les Pays de la Loire, à savoir la Cardamine amère (Cardamina amara) et la Parisette à quatre feuilles (Paris quadrifolia). Pour cause d'inventaire zoologiques inexistant, rien ne permet d'assurer la présence d'espèces animales remarquables; toutefois dans la vallée très proche du Montretaux, composée de biotopes identiques, on signale le Pique-prune (Osmoderma eremita) et l'Ecrevisse à pieds blancs (Austropotamobius pallipes), espèces animales protégées, qu'il faudrait donc rechercher activement le long du Rosay. Le Rossay présente également un intérêt patrimonial pour l'ichtyofaune de part la présence d'espèces rares ou peu communes.
Délimitation basée sur la présence d'espèces végétales protégées au sein de biotopes humides relictuels en grande régression, établis le long d'une petite vallée et gravement menacée par les pratiques sylvicoles.