Située dans les Cévennes, la commune de Molières-sur-Cèze est baignée par un climat méditerranéen. Les eaux de la Cèze et de plusieurs petits cours d'eau contribuent à la richesse hydrographique de la région. Dotée d'un patrimoine naturel d'exception, elle abrite le site Natura 2000 des « hautes vallées de la Cèze et du Luech » et une zone naturelle d'intérêt écologique, faunistique et floristique.
En 2020, Molières-sur-Cèze est une commune rurale, hébergeant une population de 1 209 habitants, enregistrant une diminution par rapport à son pic démographique de 3 293 habitants en 1954. Intégrée à l'aire d'attraction d'Alès, elle compte parmi ses résidents les Molièrois et Molièroises.
Le patrimoine architectural de la commune s'enorgueillit de l'immeuble emblématique qu'est le château de Montalet, classé au titre des monuments historiques en 1997.
Molières-sur-Cèze partage ses frontières avec les communes de Bessèges, Les Mages, Meyrannes, Robiac-Rochessadoule, Saint-Ambroix, et Saint-Jean-de-Valériscle.
L'étude climatique de 2010, basée sur les données de 1971-2000, atteste un climat méditerranéen franc. Cependant, selon la classification de Météo-France en 2020, la commune est exposée à un climat de montagne ou de marges de montagne, inscrite dans la région climatique Provence, Languedoc-Roussillon. Ce climat se caractérise par une pluviométrie modeste en été, un ensoleillement abondant (2 600 h/an), un été chaud (21,5 °C), un air sec en été et tout au long de l'année, des vents soutenus (40 à 50 % de vents > 5 m/s), et peu de brouillards.
Pour la période 1971-2000, la température annuelle moyenne est de 13,4 °C, avec une amplitude thermique annuelle de 17,2 °C. Le cumul annuel moyen de précipitations atteint 1 265 mm, avec 7,4 jours de précipitations en janvier et 3,8 jours en juillet. Sur la période 1991-2020, les relevés de la station météorologique la plus proche, située à Salindres à 10 km à vol d'oiseau, indiquent une température moyenne annuelle de 14,0 °C et un cumul annuel moyen de précipitations de 1 092,1 mm. Les projections climatiques pour 2050, basées sur divers scénarios d'émission de gaz à effet de serre, sont consultables sur un site dédié publié par Météo-France en novembre 2022.
La préservation des espaces naturels d'exception et de leur biodiversité associée constitue un impératif, et la commune s'inscrit pleinement dans cette démarche via la protection réglementaire. En qualité d'adhérente à l'aire du Parc national des Cévennes, créé en 1967, la commune s'étend sur un territoire de moyenne montagne englobant cinq entités géographiques majeures : le massif de l'Aigoual, le causse Méjean avec les gorges du Tarn et de la Jonte, le mont Lozère, les vallées cévenoles, et le piémont cévenol.
Reconnue comme une zone de transition des Cévennes, d'une superficie de 116 032 ha, cette région a été inscrite en tant que réserve de biosphère par l'UNESCO en 1985. Elle se distingue par une mosaïque de milieux naturels abritant une biodiversité exceptionnelle, comprenant pas moins de 2 400 espèces animales, 2 300 espèces de plantes à fleurs et de fougères, ainsi qu'une multitude de mousses, lichens et champignons.
Intégré au réseau Natura 2000, une initiative écologique européenne dérivée des directives habitats et oiseaux, la commune joue un rôle essentiel dans la préservation de la diversité biologique. Le site Natura 2000 des « hautes vallées de la Cèze et du Luech », s'étendant sur 12 680 ha, englobe la partie amont du bassin versant de la Cèze. Ce site remarquable héberge une biodiversité exceptionnelle, comprenant quatre espèces piscicoles notables : l'écrevisse à pattes blanches, le castor, la loutre et le barbeau méridional, ainsi que cinq habitats d'intérêt communautaire.
L'inventaire des Zones Naturelles d'Intérêt Écologique, Faunistique et Floristique (ZNIEFF) constitue une initiative visant à couvrir les zones les plus écologiquement riches, fournissant aux décideurs un outil précieux pour intégrer l'environnement dans l'aménagement du territoire. Une ZNIEFF de type 2, couvrant le « cours moyen de la Cèze » (648 ha) et s'étendant sur 16 communes du département, atteste de l'engagement de la commune dans la préservation de ces zones écologiques stratégiques.
Molières-sur-Cèze, en tant que commune rurale, s'inscrit dans la catégorie des territoires peu ou très peu denses, selon la grille communale de densité établie par l'Insee.
Par ailleurs, la commune est un membre de la couronne de l'aire d'attraction d'Alès, regroupant 64 communes, et classifiée dans les aires peuplées de 50 000 à moins de 200 000 habitants.
L'occupation des sols, analysée à partir des données de la base européenne Corine Land Cover (CLC), révèle un paysage marqué par la prédominance des forêts et des milieux semi-naturels, représentant 87,9 % du territoire en 2018, une proportion relativement stable par rapport à 1990 (86,6 %). La répartition détaillée de 2018 se compose comme suit : forêts (74,6 %), milieux à végétation arbustive et/ou herbacée (13,3 %), zones urbanisées (7,5 %), prairies (4,6 %). L'évolution de l'occupation des sols au fil du temps peut être observée à travers diverses représentations cartographiques historiques, de la carte de Cassini au XVIIIe siècle à celles de l'IGN aujourd'hui.
Le territoire de Molières-sur-Cèze est exposé à divers aléas naturels tels que météorologiques, inondations, feux de forêts, mouvements de terrains et séisme de sismicité modérée. Il est également sujet à des risques technologiques, incluant la rupture d'un barrage, et à un risque particulier lié au radon. Un outil proposé par le BRGM permet d'évaluer rapidement les risques liés à un bien, que ce soit par son adresse ou par le numéro de parcelle.
La commune est intégrée au territoire à risques importants d'inondation (TRI) d'Alès, englobant 37 communes autour d'Alès, une des 31 zones TRI définies fin 2012 dans le bassin Rhône-Méditerranée. Molières-sur-Cèze a connu des épisodes inondatifs notables en 1958 et en septembre 2002. Des cartes des zones inondables ont été élaborées pour différents scénarios : fréquent (10 à 30 ans de temps de retour), moyen (100 à 300 ans) et extrême (de l'ordre de 1 000 ans). La commune a été déclarée en état de catastrophe naturelle suite à des inondations et coulées de boue en 1982, 1983, 1987, 1995, 1997, 1998, 2002, 2008, 2014 et 2015.
La commune est vulnérable au risque de mouvements de terrains, principalement lié au retrait-gonflement des sols argileux. Ce phénomène, pouvant causer des dommages aux bâtiments lors d'alternances de périodes de sécheresse et de pluie, affecte 87,5 % de la superficie communale (67,5 % au niveau départemental et 48,5 % au niveau national). Sur les 376 bâtiments recensés en 2019, 91 % sont exposés à un aléa moyen ou fort, comparé à 90 % au niveau départemental et 54 % au niveau national. Une cartographie de l'exposition nationale au retrait-gonflement des sols argileux est consultable sur le site du BRGM. En vue d'appréhender le risque d'affaissement de terrain, l'inventaire national des cavités souterraines permet de localiser celles présentes sur la commune.
Située en aval du barrage de Sénéchas, classé en catégorie A avec un Plan Particulier d'Intervention (PPI), la commune pourrait être affectée par une onde de submersion consécutive à la rupture de cet ouvrage.
Certains secteurs du territoire national, dont Molières-sur-Cèze, sont exposés au radon, un gaz pouvant constituer une source significative d'exposition aux rayonnements ionisants. Selon la classification de 2018, la commune est classée en zone 3, indiquant un potentiel radon significatif.
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