Habitats naturels
Quatre grands types de milieux se retrouvent dans les gorges de l'Ardèche et sur les plateaux : 1 - Pelouses, garrigue et forêt 2 - Rivière, sources et berges 3 - Falaises et pentes rocheuses 4 - Grottes et cavités. Ces milieux sont tous particuliers mais ont en commun leur support physique : le karst.

Le massif calcaire, fissuré et plein de failles, ne retient pas du tout l'eau en surface. La végétation s'est donc adaptée pour supporter des températures élevées en été et un apport d'eau très réduit tout au long de l'année. Seules les espèces dites xérothermophiles peuvent se développer.

Dans ces conditions de sécheresse, les formations végétales aptes à pousser sur des sols très pauvres et très drainés sont les pelouses sèches. Cette flore fixe alors la couche très fine de sol, nécessaire au développement des autres plantes méditerranéennes. Ainsi, la garrigue basse, en mosaïque avec les pelouses, regroupe une flore très variée (lavande, thym, aphyllante de Montpellier…). La garrigue haute, quant à elle, trahit un début d'embroussaillement et de fermeture du milieu (recouvrement du sol) souvent par le buis. Si le sol est assez épais, elle peut même évoluer en forêt : la forêt méditerranéenne typique est essentiellement composée de chênes verts, arbres qui résistent à la sécheresse et restent toujours en feuilles. Dans les combes plus fraîches, le chêne blanc (pubescent) peut se développer.

La faune présente est très discrète, trouvant le calme nécessaire à ses occupations (reproduction, alimentation) dans la forêt ou sous les fourrés. Les zones dégagées sont les territoires de chasse de nombreux rapaces, qu'ils préfèrent les petits mammifères, les oiseaux ou les reptiles.

La rivière méditerranéenne est caractérisée par une alternance de périodes d'étiage (niveau le plus bas) sévère, voire d'assec, et de périodes de hautes eaux (crues) : le niveau de l'Ardèche dans les gorges peut monter de 15 à 20 mètres !

Lors des crues, la rivière transporte des galets, du sable et des sédiments fins qui usent la roche des berges : la rive en creux (concave) est érodée plus rapidement que la rive en plein (convexe) où des matériaux se déposent, les galets en banc et le sable en plage plus ou moins épaisse (dune). Les méandres se resserrent jusqu'au recoupement : c'est le cas du Pont d'Arc.

La majeure partie de l'eau de l'Ardèche provient d'affluents en amont du Pont d'Arc. L'eau infiltrée des plateaux ressort au niveau des résurgences (sources), très visibles tout le long des gorges. Certaines sources sont pétrifiantes et forment du tuf, amalgame de calcaire et de mousses se développant dans ce milieu très humide.

La faune et la flore se sont adaptées à ce milieu aquatique changeant. Les végétaux supportent inondations, courant fort et sécheresse lors de l'étiage, que ce soit la végétation des bancs de galets ou la ripisylve. Cette forêt des berges, véritable frontière entre le milieu terrestre et aquatique, est essentiellement composée d'arbres et d'arbustes comme les saules, les peupliers.

Les animaux ont chacun leur habitat de prédilection, galets des rapides (radiers) pour ceux qui ont besoin de beaucoup d'oxygène, profondeurs (jusqu'à 7 ou 8 mètres) des plats (mouilles) pour ceux qui aiment le calme, végétation des berges ou dunes de sable pour d'autres : tous ont besoin de la rivière pour vivre.

Les falaises sont des milieux particuliers où la contrainte de la verticalité et d'un sol quasi inexistant demande des adaptations pour s'accrocher et résister à la sécheresse.

Les grandes hauteurs de falaises du canyon des gorges de l'Ardèche ont été sculptées par la rivière lors de l’assèchement presque total de la Mer Méditerranée, puis les fortes précipitations d'un climat tropical, favorisant les gros débits, ont accentué le creusement. Les baumes et les éboulis, quant à eux, proviennent de l'érosion par l'action du gel. Il fait éclater la roche, provoquant des fracturations qui s'agrandiront peu à peu, creusant les baumes, et des effondrements de matériau qui formeront les éboulis.

Les espèces capables de vivre ainsi sur la roche sont très spécialisées : elles ne se retrouvent pas ou peu dans d'autres milieux. La rare végétation des falaises se fixe dans les fentes et utilise le peu de sol disponible : on y trouve la biscutelle à feuilles de chicorée, l'alysse à gros fruits ou le genévrier de Phénicie. Il faut beaucoup de temps à ces espèces pour se développer, elles sont souvent de petites tailles, comme des bonsaïs!

Les animaux les plus adaptés sont, les oiseaux, pour ceux capables de fabriquer leur nid à flanc de falaises. La faune terrestre se concentre essentiellement sur les vires rocheuses, replats dans la falaise présentant un peu plus de végétation, souvent inaccessibles à l'homme et à la plupart des prédateurs.

Le massif calcaire, fissuré et faillé, est infiltré par les eaux de pluie qui érodent la roche le long des fissures et les élargissent. Ainsi se forment les grottes, espace vivant, complexe et très fragile.

Le monde souterrain est un milieu fermé à conditions climatiques constantes : hygrométrie élevée, température constante d'environ 12 ou 13°C, obscurité… Les grottes se caractérisent aussi par leur relation avec l'extérieur : certaines ont des échanges réguliers, soit par des courants d'air, soit par des courants d'eau (crues de rivière souterraine, mise en charge). D'autres sont plus ou moins fermées et présentent des conditions intérieures particulières.

Les réseaux formés par l'infiltration des eaux de pluies peuvent être inactifs, si la rivière souterraine est descendue, ou actif, si la circulation aquatique se poursuit. Les concrétions se forment, millimètres par millimètres, par dépôt du calcaire présent dans l'eau qui suinte à travers les microfissures.
La faune cavernicole s'est adaptée aux conditions particulières des grottes et ne pourrait pas vivre en-dehors, tandis que d'autres espèces y trouvent un refuge unique où règne le calme et la tranquillité.