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Logé au fond d'une cuvette, l'étang est prolongé par un ensemble de milieux humides et tourbeux remarquables. Il s'agit de tourbières dites alcalines. Elles se développent sur des sols riches en calcaire. La tourbe qui s'y accumule est formée de nombreuses laîches mais aussi de mousses particulières : les hypnacées. Les tourbières alcalines sont fortement présentes dans les vallées alluviales et les Préalpes calcaires où l'influence des glaciers jurassiens et alpiens a été importante. Elles représentent 55% de la surface des tourbières de la région. Ce sont essentiellement des tourbières de plaine. Les milieux de tourbières alcalines sont très variés. La tourbière de l’étang Dauphin abrite des groupements végétaux intéressants à Choin noirâtre et Marisque, dans lesquels se développe une flore originale, riche en espèces rares, voire protégées. Citons ainsi parmi celles-ci le très rare Liparis de Loesel. En matière de faune, on remarque principalement le stationnement migratoire de nombreuses espèces d'oiseaux, et le grand intérêt du site pour les libellules.
