La géologie, le climat ou la topographie sont ce que l’on appelle des facteurs abiotiques. Ils correspondent à l’action du non vivant sur le vivant. L’ensemble des écosystèmes présents sur la réserve naturelle résultent de ces facteurs. Etant très variés, ils ont engendré une remarquable diversité de milieux naturels.
Climat
Au niveau climatique, les Hautes Chaumes sont marquées par des conditions montagnardes rudes : de fortes précipitations (plus de 1500 mm d’eau par an sur les sommets) et des températures froides avec près de 200 jours de gel par an et une moyenne annuelle de 3,4°C. L’été est frais et l’hiver est froid et long : la présence de neige 6 à 8 mois dans l’année, conjuguée au vent d’ouest, permet l’installation de congères tardives qui persistent parfois jusqu’au début de l’été !
Géologie
Les massifs anciens, comme les Monts du Forez, présentent essentiellement des formations granitiques de l’ère primaire, issues de milliers d’années de métamorphisme et d’érosion. Cette érosion, liée notamment à la dernière ère glaciaire du quaternaire a laissé des traces plus récentes : blocs rocheux, moraines glaciaires, dépôts de tourbe pouvant atteindre actuellement plusieurs mètres d’épaisseur sur ce secteur…
Topographie
A l’est de la Réserve, le modelé glaciaire est à l'origine des vastes étendues de tourbières. Les divers stades glaciaires et interglaciaires ont préparé un terrain propice à la rétention de l’eau :
- le décapage du secteur par la calotte glaciaire a ménagé de grandes cuvettes ;
- les retraits interglaciaires et le retrait final ont édifié des moraines qui barrent les vallées et les rebords des plateaux ;
- après le retrait des glaciers, on a assisté à un colmatage des cuvettes par l’apport de sédiments fins puis à l’alimentation en eau de ces dépressions.
Le plateau du Gros Fumé se compose ainsi d’une succession de barrages morainiques derrière lesquels se sont accumulées les eaux de pluies et de ruissellement dans des dépressions colmatées. Les tourbières se sont installées dans ces dépressions. La tourbière du Gourd des Aillères correspond ainsi à un véritable lac qui s’est comblé progressivement de tourbe. Les trous d’eau visibles actuellement sont les vestiges de cet ancien lac.
Plus à l’ouest, au-dessus des jasseries de Colleigne, les pentes sont plus fortes. Les tourbières de pentes, plus petites et disséminées, sont probablement liées à la répartition des blocs rocheux déposés lors des retraits interglaciaires et du retrait final.
