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Les monts du Forez forment un bloc cristallin massif, dont la ligne de crête marque la limite avec la région Auvergne à l’ouest. Ils culminent à 1634 m d’altitude à Pierre sur Haute.
Séparés au nord des Bois Noirs par le seuil de Noirétable, ils débouchent au sud sur les vastes espaces élevés du Livradois. A l’ouest et à l’est, ils dominent les fossés d’effondrement auvergnats et forésien.
Sur le plan du climat, ils sont marqués par de fortes précipitations (plus de 1500 mm d’eau par an sur les sommets) et des températures basses, avec près de deux cents jours de gel par an.
Ce vaste ensemble forme un véritable complexe écologique au sein duquel se côtoient des milieux naturels remarquables diversifiés et originaux. On peut distinguer grossièrement :
- à sa partie sommitale, les « Hautes-Chaumes », avec un riche cortège de tourbières de montagne,
- les forêts de l'étage montagnard, elles aussi parfois parsemées de tourbières,
- les zones agricoles montagnardes ; surtout vouées à l'élevage, elles sont composées de prairies abritant parfois une flore intéressante,
- les pinèdes et forêts des pentes sèches, faisant parfois place aux landes dans les secteurs les plus arides,
- les pointements basaltiques secs, développés en piémont et qui présentent souvent un très grand intérêt botanique.
Enfin, le massif a su conserver un réseau dense de cours d’eau de grande qualité, ayant conservé notamment des populations remarquables d’Ecrevisse à pattes blanches.
Le massif est cité à l’inventaire des Zones Importantes pour la Conservation des Oiseaux (ZICO), et ses tourbières sont répertoriées parmi les principales zones humides du bassin hydrographique Loire-Bretagne.
Parmi les points forts du patrimoine biologique local, on peut citer en matière de flore l’Homogyne des Alpes ou la Grassette à grandes fleurs (dans les chaumes d’altitude), l’Andromède à feuilles de polium, plusieurs laîches, la Camarine noire, le Lycopode inondé, le Rhynchospore blanc ou la Canneberge (dans les tourbières), un remarquable cortège de lycopodes dont le rarissime Lycopode d’Issler (en forêt montagnarde), le Micropus dressé, la Carline à feuilles d’acanthe , la Gagée de Bohème et la Pulsatille rouge (dans les secteurs arides de basse altitude), ou encore un rare myosotis à fleurs jaune (le Myosotis de Balbis), caractéristique de certaines landes rocheuses ou pelouses sèches acidophiles du sud-est du Massif Central.
Certaines espèces à répartition atlantique, exceptionnelles en région Rhône-Alpes, parviennent ici en limite orientale de leur aire de répartition (Wahlenbergie à feuilles de lierre).
La faune comporte également de nombreux éléments remarquables, liés aux zones humides et cours d’eau (Loutre, batraciens, Lamproie de Planer), aux secteurs secs ou rocheux (chiroptères, Circaète Jean-le-Blanc, Grand-Duc d’Europe, Merle de roche…), aux forêts et chaumes d’altitude (Chouette de Tengmalm, Gélinotte des bois, Pipit spioncelle, Merle à plastron, Venturon montagnard).
Parmi les insectes, certaines espèces propres au Massif Central (coléoptères…) possèdent ici leurs rares stations régionales. D’autres témoignent d’une parenté étroite avec des espèces pyrénéennes.
Le zonage de type II souligne les multiples interactions existant au sein de cet ensemble, dont les espaces les plus représentatifs en terme d’habitats ou d’espèces remarquables sont retranscrits par de nombreuses ZNIEFF de type I identifiant pelouses sèches, zones humides, hautes-chaumes, cours d’eau remarquables, formant une mosaïque de milieux naturels souvent fortement interdépendants sur le plan fonctionnel.
Il traduit également particulièrement les fonctionnalités naturelles liées à la préservation des populations animales ou végétales, en tant que corridors fluviatiles pour ce qui concerne les réseaux de cours d’eau, de zone d’alimentation ou de reproduction pour de nombreuses espèces, dont celles précédemment citées.
Il met l’accent sur les connections à ménager avec d’autres massifs limitrophes (Bois Noirs et Monts de la Madeleine, Livradois…).
Il souligne de plus le bon état de conservation général de certains bassins versants, en rapport avec le maintien de populations d’Ecrevisse à pattes blanches et de Loutre, espèces réputées pour leur sensibilité particulière vis à vis de la qualité du milieu.
L’ensemble présente par ailleurs un intérêt biogéographique (avec la présence de nombreuses espèces à aire disjointe ou en limite d’aire de répartition), paysager (le Haut-Forez est notamment cité comme exceptionnel dans l’inventaire régional des paysages), géologique ou géomorphologique (avec notamment le gisement de leucogranites de Périgneux, de granites de Saint Julien la Vêtre et de Chalmazel, de basanites de Chenereilles, de basaltes et pépérites de Saint Georges Haute Ville, de basanites de Marcilly le Châtel, la vallée glaciaire de Chalmazel, tous cités à l’inventaire des sites géologiques remarquables de la région Rhône-Alpes).
