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La tourbière de la Barthe prend place dans une importante dépression immédiatement au sud-sud-est du massif du Sancy.
Elle comporte une grande majorité de haut-marais (milieu déterminant), surtout représenté par un stade asséché à Scripe cespiteux et Callune abritant de nombreux lichens. Des dépressions sur tourbe nue abritent d'intéressantes communautés à Rhynchospore blanc (milieu déterminant), notamment dans la partie sud, séparée du secteur principal par une route et ayant subi de nouveaux drainages en 1996. Des marais de transition (milieu déterminant) et parvocariçaies occupent certaines fosses recolonisées ou lisières du réseau hydrographique.
Les mégaphorbiaies montagnardes sont bien développées notamment sous le couvert de Saules. On note également des secteurs de tourbières boisées (Bouleau, Pin à crochet), ces 2 derniers milieux étant déterminants. L'ensemble est environné de prairies humides oligotrophes en partie pâturées (le troupeau pouvant également accéder au haut-marais), et de prairies de fauche.
La flore comporte 6 espèces protégées : l'Andromède, la Droséra à feuilles rondes, la Laîche des bourbiers et la Canneberge, typiques des tourbières acides, la Ligulaire de Sibérie, relicte glaciaire fréquentant certaines mégaphorbaies, et le Saule bicolore.
Les lépidoptères comptent le rare Cuivré de la Bistorte (liste rouge régionale), et l'Azuré de la Sanguinaire, espèce à aire disjointe principalement présente dans les départements de l'Isère et de la Savoie.
Plusieurs libellules rares occupent le site, comme la Leucorrhine douteuse (liste rouge régionale), et deus espèces en limite d'aire, l'Aeschne des joncs (espèce boréale) et le Sympètre noir.
La Vipère péliade (liste rouge régionale) est présente.
Parmi les oiseaux, on note le Faucon crécerelle, espèce à surveiller en Auvergne.
La tourbière de la Barthe est un élément important du patrimoine biologique des tourbières du Cézallier-Artense.
CBNMC : Contours de la ZNIEFF modifiés notamment vers l'est (pour intégrer la tourbière de l'Escarot-Vassivière ; stations supplémentaires d'Andromeda polifolia, Ligularia sibirica…)
La zone proprement dite (milieux et espèces déterminantes) puis les priaries attenantes (fonctinnement et topographie : unité sur le plan du régime hydrique).
