La ZNIEFF se situe dans la pointe méridionale de la région des causses du Quercy à l’extrême nord-ouest du département ; c’est d’ailleurs la seule partie du Tarn concernée par cette frange du jurassique. Le causse de Magrou présente au nord un escarpement prononcé qui plonge dans la vallée de l’Aveyron ; un chapelet de falaises renforce cet abrupt. Au sud et à l’est, deux ruisseaux aux vallons par endroits encaissés se jettent dans l’Aveyron. Au sud-est, un « col » relie ce causse au massif (permien) de la forêt de la Grésigne, située juste à 1 km.
Dans la ZNIEFF, l’agriculture maintient les milieux ouverts en les utilisant surtout comme prairies de fauche et pâturages. Les habitations sont localisées dans une zone alluvionnaire de la vallée et au hameau de Saint-Paul-de-Mamiac ; un léger mitage résidentiel récent concerne les abords de la RD9 au nord du hameau avec en plus un petit complexe sportif.
La végétation se répartit en strates graduées proportionnelles à la topographie, à l’exposition, à l’épaisseur du sol et aux possibilités agropastorales ; naturellement, sa composition en découle également. Les pelouses sèches, les fruticées et les bois thermophiles prospèrent sur les sols squelettiques et longuement insolés. Le contraste est marqué dans certaines parties des vallons et de l’escarpement nord, où la situation ombragée prolongée et les suintements favorisent une flore sciaphile (pouvant se développer à l’ombre) ou plus liée aux sols hydromorphes et un boisement différent.
Cette ZNIEFF possède une diversité d’habitats déterminants pour une flore et une faune d’intérêt patrimonial.
Le karst avec l’igue de Roussario retient une faune troglobie et troglophile (chauves-souris, coléoptères souterrains, arachnides, crustacés isopodes). Ses zones de sources d’eaux dures, souvent tufeuses, et de suintements ainsi que les rus intermittents en milieu ombragé des boisements de pentes maintiennent des fougères sur le substrat rocheux, et offrent des lieux de ponte caractéristiques pour certaines libellules.
Les falaises permettent la nidification de rapaces rupestres, et servent d’étapes hivernales pour des oiseaux strictement dépendants de ce milieu (Tichodrome échelette). Les fissures servent de gîtes pour les chauves-souris cavernicoles, et sont colonisées par les plantes chasmophiles (qui se développent dans les fissures des roches).
Les prairies humides possèdent des stations d’orchidées spécifiques.
Les milieux ouverts et semi-ouverts du plateau et des pentes exposées caractérisés par une végétation thermophile sont riches en espèces floristiques d’affinités méditerranéennes. On y trouve une faune liée à ces milieux, comme certains oiseaux, reptiles et papillons. Ils permettent aussi aux rapaces (Circaète Jean-le-Blanc) et aux nombreuses populations de chauves-souris présentes dans les cavités des causses limitrophes de chasser.
Une mare avec végétation immergée sur le plateau du causse sert de lieu de ponte aux batraciens.
Sur l’ensemble des espèces déterminantes de flore mentionnées, la majorité concernent des espèces méditerranéennes. Ces dernières, à part quelques espèces liées aux pelouses rases xéro- ou mésoxérophiles comme la Leuzée conifère (Leuzea conifera), le Cardoncelle mou (Carduncellus mitissimus) ou le Liseron des Cantabriques (Convolvulus cantabricus), font surtout partie des sous-bois clairs thermophiles et des fruticées dont le Pistachier térébinthe (Pistachia terebinthus) (liste rouge régionale en zone « plaine »).
La Capillaire de Montpellier (Adiantum capillus-veneris) occupe le bas des falaises humides à la faveur des suintements. Cette fougère, non déterminante bien que peu fréquente en milieu naturel en zone de plaine, est inscrite sur la liste rouge régionale.
L’Épipactis des marais (Epipactis palustris) se situe en bordure de ruisseau sur des lambeaux de prairies humides. Cette orchidée sensible, protégée au niveau régional et inscrite sur sa liste rouge, est disséminée dans la région, mais reste rare dans l’ensemble.
INVERTÉBRÉS TROGLOBIES : un coléoptère Duvalius lespesi, espèce sensible, un arachnide, l’opilion Holoscotolemon querilhaci, et un crustacé isopode, le cloporte Oritoniscus virei occidentalis, sont des espèces endémiques dont certaines réparties uniquement dans le Sud de la France.
RHOPALOCÈRES : l’Aurore de Provence (Anthocharis belia euphenoides), espèce sensible en Midi-Pyrénées et très localisée en périphérie de la région méditerranéenne, bénéficie de la végétation thermophile et clairsemée du causse.
ODONATES : le Cordulégastre bidenté (Cordulegaster bidentata), espèce assez rare en Europe et classée vulnérable sur la liste rouge européenne, n’est connue dans la région que par quelques populations à faibles effectifs dans les Pyrénées et l’Aveyron. Récemment découverte dans le Tarn et le Tarn-et-Garonne, elle y est considérée comme très sensible et vulnérable du fait de ses exigences écologiques. Les populations sont cantonnées aux rus intermittents et aux zones de sources des boisements vallonnés et humides de la vallée de l’Aveyron. Un substrat à fine granulométrie juste humidifié par un suintement ou situé dans le lit d’un ru intermittent lui permet de pondre. Le piétinement aux abords des sources (ici un lavoir) peut lui être préjudiciable, et la réfection du petit patrimoine rural très en vogue serait fatal dans cette ZNIEFF. Les rus intermittents de cette ZNIEFF sont d’autres sites potentiels si des secteurs à substrat convenable s’y trouvent.
REPTILES ET AMPHIBIENS : la Coronelle girondine, espèce à affinité méditerranéenne des milieux boisés thermophiles, trouve sur ce site son milieu idéal. Les murettes en pierre sèche réparties çà et là sur ce causse sont un plus pour cette espèce.
Bien qu’elle ne soit pas déterminante hors cortège, la présence de la Grenouille agile sur le causse est à souligner. Elle semble y être en faibles effectifs, vu le petit nombre de pontes accrochées à la végétation immergée de la mare. En milieu de causse, elle mérite une attention particulière, car elle dépend de ces rares points d’eau pour la reproduction.
Une prospection ciblée pourrait révéler la présence du Lézard ocellé, espèce au statut « vulnérable » en France et « quasi menacé » en Midi-Pyrénées, fréquente sur les causses voisins de la rive droite de l’Aveyron dans des milieux similaires (pelouses sèches, fruticées et boisements clairs). Les causses du Quercy hébergent la population la plus importante de Midi-Pyrénées.
OISEAUX : 2 rapaces rupestres à fort enjeu patrimonial, tant national que régional, pour leur rareté, sont nicheurs sur la ZNIEFF, et ne semblent pas en danger, car les falaises sont peu faciles d’accès. La Fauvette passerinette inféodée à la fruticée fait partie du même noyau de population que les causses environnants, mais elle ne semble pas accompagnée ici par la Fauvette pitchou, pourtant présente sur les causses de la rive droite de l’Aveyron. Signalons aussi en cortège incomplet la Tourterelle des bois et l’Alouette lulu.
CHAUVES-SOURIS : 2 espèces passées du statut de « vulnérable » à « quasi menacé » sur la liste rouge de France trouvent ici toutes leurs exigences écologiques respectives, tant pour la chasse que pour la reproduction et la transhumance. Si l’une est spécifiquement cavernicole, l’autre, le Murin de Bechstein, a aussi sa préférence pour les cavités des vieux arbres. La région Midi-Pyrénées a une responsabilité particulière pour ces espèces sensibles qui se trouvent disséminées sur son territoire et dont les populations ne comprennent que quelques individus.
D’autres sites intéressants pour les chauves-souris sont à cheval sur d’autres ZNIEFF limitrophes.
Cette ZNIEFF fait aussi partie d’une zone de protection spéciale (directive « Oiseaux ») et d’une zone spéciale de conservation (directive « Habitats »).
Au nord, la limite suit la RD115, évitant les peupleraies et la ripisylve ; puis après avoir englobé la falaise de Penne, elle contourne le bourg par la RD9 jusqu’au causse de Magrou ; de ce causse, la limite suit toujours la RD9 jusqu’au carrefour avec la RD87, et de là longe la rive gauche du ruisseau de Layrous pour rejoindre la RD115. Les limites s’attachent à intégrer les unités élémentaires qui sont le plateau, les escarpements et falaises et les deux vallons des ruisseaux. Les secteurs ouverts agricoles correspondent principalement à des pâturages et prairies maigres de fauche.