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Cette ZNIEFF est incluse dans la région agropastorale de la haute vallée des gaves, formant une vallée limitée à l’ouest par la confluence de l’Isaby avec le gave de Pau à l'étage montagnard, et culminant à 2 488 m au niveau du Soum d’Arrouy, à l’étage alpin. Elle comprend donc la majorité des étages de végétation caractéristiques de la chaîne pyrénéenne.
On trouve une grande diversité de milieux et d’espèces du fait de l’exposition changeante des versants, de la vaste amplitude altitudinale et des variations de substrats. L’ensemble est drainé par le ruisseau d’Isaby et son réseau d’affluents, dont le Malin au sud. Le réseau hydrographique est complété à l’est du site par le lac d’Isaby, qui forme avec ses abords une zone humide remarquable, l’un des principaux atouts du site.
Les parties basses sont occupées par des prairies de fauche et des boisements, où on retrouve un bâti diffus, signe de l’activité pastorale et sylvicole importante. Les secteurs d’altitude sont utilisés pour le pastoralisme extensif.
Les habitats naturels présents comportent une composante de milieux ouverts importante, avec des landes et pelouses subalpines et alpines, des milieux forestiers bien représentés également, et des milieux aquatiques.
Le réseau hydrographique et la zone humide du lac d’Isaby abritent un cortège d’amphibiens déterminants avec le Crapaud accoucheur, le Crapaud calamite et le Triton palmé, ainsi que des libellules remarquables. Au niveau floristique, la ceinture de végétation développée aux abords du lac présente un intérêt patrimonial important, avec la présence notamment de la Prêle panachée (Equisetum variegatum), de la Swertie pérenne (Swertia perennis), de la Saxifrage aquatique (Saxifraga aquatica) ou du Rossolis à feuilles rondes (Drosera rotundifolia, protégé nationalement).
La partie supérieure du cirque est fortement pâturée par des troupeaux domestiques. Cette zone, constituée de pelouses et de landes à Callune et à Rhododendron, est utilisée par plusieurs compagnies de Perdrix grise de montagne et par quelques lagopèdes alpins, dont la population est en déclin sur le site. Ces habitats permettent l’expression d’une flore caractéristique et diversifiée, avec notamment la présence avérée de l’Œillet à delta (Dianthus deltoides), de la Nigritelle de Gabas (Nigritella gabasiana) ou du Sainfoin des Pyrénées (Onobrychis pyrenaica).
Les versants à basse altitude et exposés plein sud bénéficient d’une influence méditerranéenne puisqu’on peut retrouver localement des landes à Bruyère arborescente (Erica arborea), avec du Chêne tauzin (Quercus pyrenaica), ou des stations de Genêt occidental (Genista hispanica subsp. occidentalis).
Le milieu forestier occupe 20 % du site et est constitué dans sa partie haute d’une hêtraie-sapinière non exploitée, dans laquelle on trouve deux places de chant de Grand Tétras, dont la population est en déclin sur le site, et servant également de zone d’hivernage pour une population d’Isard assez abondante. L’apparition d’une petite population de Cerf élaphe en développement pourrait dans l’avenir interagir sur la structure du milieu.
Les milieux rocheux, également représentés sur le site, sont aussi intéressants. Une grotte en rive gauche dans le bas de la vallée abrite des mollusques remarquables. Dans une zone rupestre située en bas de vallée, une aire de Faucon pèlerin est irrégulièrement utilisée. Au niveau floristique, un cortège d’espèces caractéristiques des milieux de falaises et d’éboulis est représenté, avec notamment le Vélar des Pyrénées (Erysimum seipkae), la Saxifrage de Burser (Saxifraga aretioides) ou le Scléranthe à crochets (Scleranthus uncinatus).
Cette ZNIEFF forme un ensemble cohérent correspondant au bassin versant du ruisseau d’Isaby et de ses affluents. Elle est délimitée par les lignes de crête.
La zone humide du lac d’Isaby constitue un des principaux enjeux du site, mais l’ensemble des secteurs de la zone présentent un intérêt particulier. Parmi eux, la partie supérieure du cirque et les milieux rocheux hébergent une flore caractéristique, et sont occupés par des espèces faunistiques emblématiques. Les forêts du site abritent l’Isard ainsi que des galliformes de montagne, et les versants de basse altitude exposés au sud hébergent eux aussi une flore spécifique.
