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Situés sur les corniches ouest du causse du Larzac, les cirques de Saint-Paul-des-Fonts et de Tournemire sont composés pour l’essentiel de milieux forestiers (versants du causse). Une hêtraie relictuelle est présente sur le plateau, au sud de la zone. Sur la partie haute de ces versants, de nombreux affleurements rocheux, falaises et éboulis sont présents avec des grottes. Des milieux plus ouverts (pelouses sèches ou landes) sont également présents. Le site est un des hauts lieux de la botanique où a longtemps exercé le savant botaniste Hippolyte Coste (1858-1924). L’ensemble de cette ZNIEFF, à l’exception du bois de la Vialette au sud, est classé en zone Natura 2000 au titre de la directive européenne « Habitats » (ZSC « Cirques de Saint-Paul-des-Fonts et de Tournemire »).
L’intérêt du site réside dans la mosaïque de milieux différents (plateau calcaire avec pelouses sèches, falaises et éboulis avec grottes et résurgences, milieux forestiers...), qui permet la présence d’une faune et d’une flore variées avec des espèces rares à très rares.
Grâce à la diversité des milieux (falaises, éboulis, bois, pelouses sèches...), l’intérêt floristique de la ZNIEFF est très important puisque de nombreuses espèces protégées y ont été recensées dont plusieurs endémiques des causses. Ainsi, 6 espèces protégées au niveau national sont notées : l’Ancolie des causses (Aquilegia viscosa subsp. viscosa), la Sabline controversée (Arenaria controversa), la Gagée des champs (Gagea villosa), la Corbeille d’argent à gros fruits (Hormathophylla macrocarpa), l’Ophrys de l’Aveyron (Ophrys aveyronensis) et l’Orchis punaise (Orchis coriophora subsp. coriophora). En protection régionale, on retrouve pas moins de 9 espèces : la Sabline modeste (Arenaria modesta), l’Armérie faux jonc (Armeria girardii), la Grande Uvette (Ephedra major subsp. major), la Gymnadénie odorante (Gymnadenia odoratissima), la Sabline capillaire (Minuartia capillacea), l’Ophrys d’Aymonin (Ophrys aymonii), la Saxifrage des Cévennes (Saxifraga cebennensis), le Thym de la dolomie (Thymus dolomiticus) et la Violette du Larzac (Viola pseudomirabilis). Enfin, 3 espèces protégées au niveau départemental ont été recensées : la Campanule remarquable (Campanula speciosa subsp. speciosa), le Polypode de Robert (Gymnocarpium robertianum) et la Scrofulaire du Jura (Scrophularia canina subsp. juratensis). En dehors des espèces protégées, 2 autres taxons sont jugés très rares en Aveyron : le Botryche lunaire (Botrychium lunaria) et l’Épiaire d’Héraclée (Stachys heraclea). Les différentes grottes présentes dans les corniches du Larzac sont utilisées par plusieurs espèces de chauves-souris, aussi bien pendant la période hivernale qu’en période de transit. On retrouve ainsi des colonies d’hibernation de Grand Rhinolophe allant jusqu’à 200 individus, et de Petit Rhinolophe allant jusqu’à 50 individus. Des espèces plus rares ou moins connues en période hivernale ont aussi été identifiées : la Barbastelle d’Europe, le Murin de Daubenton ou encore le Murin à moustaches. Enfin, certaines espèces n’utilisent ces grottes que comme des sites de transit : le Minioptère de Schreibers et le Rhinolophe euryale. Plusieurs rapaces rupestres se reproduisent dans les falaises du site, dont le Grand-Duc d’Europe qui a été trouvé nicheur en 1997. Il n’a pas été revu depuis, mais on peut supposer que c’est toujours le cas à l’heure actuelle, l’espèce n’ayant tout simplement pas été recherchée par les ornithologues. Ses effectifs ayant en effet fortement augmenté ces dernières années et le site lui convenant parfaitement, il n’y a aucune raison que ce rapace nocturne ait disparu. En dehors des rapaces, 2 autres espèces d’oiseaux rupestres nichent dans les fissures des falaises : le Martinet à ventre blanc dans le cirque de Tournemire, et le Crave à bec rouge où une colonie est présente dans chacun des deux cirques du site. 3 espèces déterminantes de cortinaires (champignons) ont été recensées sur le site : Cortinarius calochrous, Cortinarius olidus et Cortinarius pseudosulphureus. Le milieu souterrain abrite aussi différentes espèces d’invertébrés, certaines étant endémiques en France : un coléoptère (Speotrechus mayeti), un crustacé (Niphargus robustus) et un collembole (Pseudosinella decipiens).
Ce site constitue une zone d’alimentation régulièrement utilisée par des rapaces rupestres ou forestiers se reproduisant sur les corniches des Grands Causses, par exemple le Circaète Jean-le-Blanc ou les Vautours fauve ou moine. En hiver, les falaises sont parfois occupées par le Tichodrome échelette, petit passereau montagnard et rupestre venant passer l’hiver en Aveyron.
Le zonage prend en compte l’ensemble des corniches du causse du Larzac qui abritent une faune et une flore rares, c’est-à-dire depuis Montclarat jusqu’au sud du cirque de Saint-Paul-des-Fonts. La limite du site est donc fixée par la présence des espèces déterminantes et par les formations végétales, tout cela étant en lien étroit avec le relief du site.
