L’évaluaiton de l'état biologique est basé sur 4 grands compartiments : macroinvertébrés, diatomées, macrophytes et poissons. Ces organismes sont qualifiés de bioindicateurs, c’est-à-dire que leur présence ou leur absence est significative d’un état du milieu. Ils intègrent le facteur temps et permettent d’apprécier une modification de la qualité du milieu.
Comme précisé précédemment, la diversité des milieux aquatiques et humides de Franche-Comté engendre une biodiversité inféodé à ces milieux, particulièrement remarquable. La richesse biologique des tourbière, zones humides, petits chevelus de tête de bassin n'est plus à démontrer.
La qualité de l’eau, le fonctionnement naturel des cours d’eau et la biodiversité des hydrosystèmes sont intimement liés. Leurs fonctionnements équilibrés passent, notamment, par la préservation de leurs espaces de mobilité permettant de développer les zones humides périphériques aux cours d'eau. Pour certaines espèces, ces espaces de mobilités apparaissent comme cruciaux pour réaliser tout ou partie de leur cycle de vie. Le grand brochet par exemple, nécessite des secteurs d'expansion de crue de faible profondeur en vallée alluviale pour pouvoir frayer.
Cette richesse globale confère certaines responsabilités à la région, notamment pour la préservation d'espèce que l'on ne trouve plus que sur son territoire ou de façon prioritaire :
- l'Apron du Rhône,
- la Lamproie de planer,
- l'Ombre commun.
Cette responsabilité a permis d'initier la mise en place de réservoirs biologiques constitués des parties de cours d'eau ou canaux qui comprennent une ou plusieurs zones de reproduction ou d'habitat des espèces de phytoplanctons, macrophytes, phytobenthos, faune benthique invertébrée ou d'ichtyofaune et qui permettent leur dissémination vers un ou plusieurs cours d'eau du bassin versant.
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