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Après Châtillon-en-Diois, la route du Col de Grimone traverse, entre Mensac et Grimone, de superbes gorges encaissées. Le fond de celles-ci est parcouru par un torrent tumultueux, bordé de boisements d'Aulne blanc. C'est le domaine du Cincle plongeur, également appelé Merle d'eau, qui a la spécialité de marcher au fond du torrent pour se nourrir. Les pentes des gorges sont soulignées par un remarquable ensemble de parois rocheuses calcaires, couvertes de vires et d'anfractuosités, et qui dominent la route et le torrent. Ces gorges abritées montrent des contrastes très marqués entre les versants : pentes chaudes à Thym vulgaire et balmes xérophiles (c'est à dire marquées par des conditions sèches), ubacs très frais avec présence du Sapin pectiné et même de l'Epicéa. Le Piptatère paradoxal, qui trouve ici l'une de ses rares stations de Rhône-Alpes, est une grande herbe des régions méditerranéennes qui pousse dans les gorges en petites colonies disjointes sous les "balmes" sèches et chaudes à la base des falaises, en compagnie d'autres plantes thermophiles (recherchant la chaleur) : le Pistachier térébinthe, le Sumac fustet (ou "Arbre à perruque"), le Thym vulgaire ou le Jasmin buissonnant, qui remontent le long des gorges depuis Châtillon-en-Diois, et se développent sur les expositions les plus chaudes, à l'abri des falaises. La Raiponce de Charmeil fleurit dans les parois calcaires, comme aux abords du Rio Sourd. Le Genévrier thurifère est une autre espèce remarquable des Gorges, témoignage des climats plus chauds de l'ère tertiaire. Des peuplements assez importants de ce genévrier, également appelé Porte-encens, se rencontrent dans toutes les gorges sous les falaises. Il y a quelques années, un beau genévrier se dressait même juste dans un virage en bord de route, mais il a été depuis coupé... Autre espèce thermophile, la Fétuque de Breistroffer est seulement connue dans des gorges très abritées de quelques points des Préalpes. Cette rare espèce endémique du Dauphiné, inscrite au "livre rouge" de la flore menacée en France, recherche des vires rocheuses très ensoleillées. Les falaises des gorges des Gâts sont également le refuge d'espèces animales bien adaptées, comme le Faucon pèlerin, le Hibou Grand-duc ou l'Aigle royal. La prospection des cavités naturelles y a enfin permis la découverte de trois espèces de chauves-souris : le Minioptère de Schreibers, l'Oreillard septentrional et le Grand Rhinolophe.
