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Le cordon dunaire oblige les eaux à s’écouler parallèlement à la côte. La ligne de partage des eaux se situe entre le Palus de Molua et le marais de Roussignan. Jusqu’aux marais de Lespau et de Roussignan, les eaux s’écoulent vers la Gironde. Les eaux des Palus de Molua s’écoulent vers l’étang d’Hourtin. Ce type de formation est unique en France, ce qui lui confère une place privilégiée parmi les zones humides d’intérêt international.
Des marais de Roussignan vers l’estuaire, la chaîne fluviomarine se décompose en deux tronçons. Le premier s’étend sur substrats argileux et sur sols tourbeux, du sud des marais de la Perge jusqu’après les marais du Gua. Les systèmes humides, de part et d’autre du Gua et du Deyre, subissent l’influence du marnage de la Gironde (GEREA, 1981). Ce secteur ne dépasse pas l’altitude de 2 à 3 m, et présente une topographie très plane.
Les chenaux, et une multitude de petits canaux et fossés, drainent les palus et les mattes avant de se déverser dans l’estuaire. Ils sont équipés à leurs extrémités d’ouvrages de régulation, permettant l’écoulement naturel des eaux à marée basse, et la régulation de la remontée d’eau salée (GEREA, 2005).
Le second tronçon s’étend au sud du Cap de Prat (marais du Labiney, Mourey, Lespau et Roussignan).
L’alimentation en eau est liée à l’affleurement de la nappe ainsi qu’aux apports des nappes sous dunaires. Cette zone est caractérisée par une série de cuvettes d’altitude plus élevée (de 3 à 15 m).
Entre ces deux tronçons, les marais de Roussignan servent de zone d’interfluve, avec une altitude de 16 m.
Au sud, au niveau des palus de Molua, les systèmes humides appartiennent à la chaîne des étangs médocains, et sont directement liés au régime hydrostatique du lac d’Hourtin (GEREA, 1981).
Malgré une colonisation importante des zones humides par les ligneux, du fait de l'abandon des terrains (déprise agricole prononcée), la configuration originale de ce complexe de marais a permis le maintien de nombreuses espèces d'intérêt patrimonial, des insectes aux mammifères, en passant par les phanérogames et les ptéridophytes.
Toutefois, certaines espèces ont définitivement disparu, comme le graphodère à deux lignes et d'autres ne sont plus revus depuis plusieurs années, indiquant au minimum une forte régression locale de leurs effectifs (cistude d'Europe par exemple).
Une gestion des milieux est fondamentale pour préserver et conforter les rôles de site de reproduction et d'alimentation pour de nombreuses espèces animales, ainsi que le corridor écologique faisant la liaison entre l'estuaire et les étangs littoraux.
