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Inséré entre les vallées du Drac et du Buech, le massif du Dévoluy surplombe au sud les vastes dépressions du Champsaur et du bassin de Gap. Sa forte altitude moyenne en fait l’ensemble le plus élevé des Préalpes, immédiatement après le Chablais.
Le Dévoluy apparaît comme un vaste berceau synclinal, drainé par la Souloise et encadré par deux grandes chaînes anticlinales méridiennes.
Subissant une influence méridionale marquée, il présente les caractéristiques des hautes montagnes sub-méditerranéenne. Le Dévoluy reste néanmoins l’un des massifs les mieux arrosés des Préalpes du sud, sa forte altitude jouant le rôle d’écran condensateur et favorisant des précipitations conséquentes.
L’Obiou correspond à la terminaison septentrionale du massif. Culminant à près de 2800 m d’altitude, il domine au nord le haut bassin agricole du Trièves, et « dialogue » à l’ouest avec le Diois, au-delà du Col de la Croix-Haute. Le site inclut le haut-bassin du Buëch, affluent de la Durance.
L’originalité du massif réside dans le contraste marqué existant entre les versants nord, avec une végétation de type nord-dauphinois, et la partie sud franchement xérophile (c'est à dire adaptée à la sécheresse).
Ces contrastes sont par exemple manifestes dans la vallée de la Souloise, où la série de végétation sub-méditerranéenne dominée par le Chêne pubescent remonte jusqu’à une altitude record de 1600 m.
En altitude, les landes boréo-alpines sont bien développées. Enfin, et en dépit d’un contexte passablement méridional, subsistent plusieurs zones humides remarquables, ainsi que des cours d’eau de grande qualité, tels que la Souloise.
Il découle de ces conditions de milieu variées une grande diversité floristique, et la présence de plantes remarquables inféodées aux stations sèches, souvent d’affinités méridionales (Aspérule de Turin, Sumac fustet, Scorsonère d’Espagne…), mais aussi alpines (plusieurs androsaces, Ancolie des Alpes, Clématite des Alpes, Lis orangé, Pavot des Alpes, Pensée du Mont Cenis…), voire arctico-alpines, comme le rare Pâturin bleuâtre. On note la présence de plusieurs endémiques sud-alpines (Potentille du Dauphiné, Chardon de Bérard, Berce naine, Panicaud blanche épine, Fritillaire du Dauphiné, Sainfoin de Boutigny…).
En matière de faune, le patrimoine est également remarquable, tant en ce qui concerne les insectes (papillon Semi-Apollon et Apollon, azurés…) que les mammifères (Chamois, Campagnol des neiges, nombreux chiroptères…) ou les oiseaux (Tétras lyre, Gélinotte des bois…). La faune pariétale est également intéressante. Elle fréquente la zone d'entrée des cavernes ; cette faune peut être permanente, estivante ou hivernante : son habitat présente ainsi des caractères intermédiaires entre le monde extérieur et le monde souterrain. On observe ainsi localement un coléoptère du genre Oreonebria, endémique des massifs subalpins de la Chartreuse, du Vercors et de leurs proches abords, dont l’Obiou.
Le zonage de type II souligne les multiples interactions existant au sein de cet ensemble, dont les échantillons les plus représentatifs en terme d’habitats ou d’espèces remarquables sont retranscrits par des zones de type I étendues (vallons, boisements, falaises, gîtes à chauve-souris…).
En dehors de ces dernières, il existe par ailleurs souvent des indices forts de présences d’espèces ou d’habitats déterminants, qui justifieraient des prospections complémentaires.
Le zonage de type II englobe les zones abiotiques naturelles, permanentes ou transitoires de haute montagne, ou les éboulis instables correspondant à des milieux faiblement perturbés
Il souligne particulièrement les fonctionnalités naturelles liées à la préservation des populations animales ou végétales :
- en tant que zone d’alimentation ou de reproduction pour de multiples espèces, dont celles précédemment citées, ainsi que d’autres exigeant un large domaine vital (Aigle royal…) ;
- à travers les connections existant avec d’autres massifs voisins (Vercors, Diois, Oisans…).
L’ensemble présente par ailleurs un grand intérêt paysager (il est cité pour partie comme exceptionnel dans l’inventaire régional des paysages), géologique et géomorphologique (avec par exemple la source des Gillardes au Monestier d’Ambel, citée à l’inventaire des sites géologiques remarquables de la région Rhône-Alpes, les ruines de Pellafol...), et biogéographique compte-tenu de la variété des formations végétales représentées.
