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L’intérêt du patrimoine biologique de ce vaste ensemble naturel a été confirmé à l’occasion de divers inventaires naturalistes récents (zones humides, etc.).
Situé à faible distance de l’agglomération lyonnaise, il peut-être subdivisé en deux sous-unité assez distinctes :
- l’Isle Crémieu proprement-dite au nord, qui forme un ensemble calcaire tabulaire d’âge jurassique, ancré à l’ouest au pointement granitique de Chamagnieu et isolé à l’est du massif jurassien par le cours actuel du Rhône,
- au sud de la dépression du Catelan modelée par les dernières glaciations, les « Basses-Terres » où dominent des substrats d’âge miocène ou quaternaire (moraines glaciaires).
Le relief de l’ensemble est très fortement marqué par l’action des glaciers quaternaires (roches moutonnées et striées, verrous glaciaires, contre-pentes...), et génère des paysages diversifiés : landes sablonneuses et sèches, zones marécageuses, falaises, taillis de charmes et de hêtres…
Le patrimoine naturel local est remarquable en matière de flore, tant en ce qui concerne les zones humides (Ache rampante, Flûteau à feuille de parnassie, Rossolis à larges feuilles…) que les pelouses sèches (PulsatiIle rouge, Aster amelle, Inule hérissée, Ophrys de la Drôme…).
Il s’agit en outre de l’une des régions les plus riches du département de l’Isère sur le plan ornithologique (busards, fauvettes paludicoles dont la Locustelle luscinioïde, Huppe fasciée, Pic cendré…), mais il est frappant de remarquer que la faune est abondamment représentée à travers l’ensemble des groupes (entre autres les chiroptères, les libellules –très bien représentés, avec notamment la présence d’une libellule très rare : la Leucorrhine à gros thorax -, les mammifères aquatiques dont peut-être encore la Loutre, les batraciens ou les reptiles).
Le karst tabulaire de l’Ile Crémieu est le plus grand karst français recouvert de dépôts morainiques.
Le peuplement faunistique du karst local est relativement bien connu. La relative pauvreté de la faune troglobie (c’est à dire vivant exclusivement dans les cavités souterraines) et stygobie (vivant dans les eaux souterraines) n’est pas à mettre en rapport avec la faible taille des réseaux, mais bien plutôt avec les perturbations induites par la glaciation quaternaire. Ce karst était en effet alors entièrement recouvert par la calotte glaciaire, et les dépôts morainiques ont comblé les fissures susceptibles de permettre une reconquête par la faune à la suite du retrait glaciaire…
Le zonage de type II souligne les multiples interactions existant au sein de cet ensemble, dans lequel de multiples ZNIEFF de type I ont été délimitées là où ont pu être identifiés les habitats naturels ou les espèces les plus remarquables, qu’il s’agisse de zones humides, de secteurs de falaises, ou de pelouses sèches.
En terme de fonctionnalités naturelles, le réseau local de zones humides exerce tout à la fois des fonctions de régulation hydraulique (champs naturels d’expansion des crues) et de protection de la ressource en eau.
Le zonage de type II illustre également les fonctionnalités naturelles liées à la préservation des populations animales ou végétales (dont celles précédemment citées), en tant que zone d’alimentation ou de reproduction pour de nombreuses espèces remarquables appartenant aux divers groupes faunistiques (dont certaines exigeant un vaste territoire vital, comme le Lynx d’Europe).
Il souligne également le bon état de conservation général de certains bassins versants, en rapport avec le maintien de populations d’Ecrevisse à pattes blanches, espèce réputée pour sa sensibilité particulière vis à vis de la qualité du milieu. Cette écrevisse indigène est devenue rare dans la région, tout spécialement à l’est de la vallée du Rhône.
S’agissant du réseau karstique, la sur-fréquentation des grottes, le vandalisme des concrétions peuvent de plus rendre le milieu inapte à la vie des espèces souterraines. Les aquifères souterrains sont sensibles aux pollutions accidentelles ou découlant de l'industrialisation, de l'urbanisation et de l'agriculture intensive.
L’ensemble présente par ailleurs un grand intérêt géologique et géomorphologique (avec notamment les gorges du Val d’Amby citées à l’inventaire des sites géologiques remarquables de la région Rhône-Alpes, mais aussi de nombreux témoins des stades de retrait des dernières glaciations alpines), ainsi qu’historique et archéologique (oppidum de la Rena…).
