Este lago, de origen glaciar, es el representante del complejo lagunar Travessany-Gémena existente en los Pirineos. Se trata de un ejemplo de lago glaciar de alta montaña septentrional, profunda de aguas ácidas. El último de los Estanys naturales del rosario que baja por la Vall de Boi, recibe aguas que han pasado por varias fases lénticas en las que el fitoplancton ha tenido tiempo de desarrollarse. Estas barreras naturales de nutrientes hacen del Estany Negre el más oligotrófico del rosario. Es precisamente este carácter, unido al encajonamiento físico entre paredes muy verticales, lo que probablemente haya propiciado la etimología del mismo. Sus aguas muy profundas y con alta transparencia adquieren tonalidades muy oscuras, casi negras.
El fitoplancton evoluciona a lo largo del verano, pasando de una dominancia de criptofíceas a una codominancia entre las diatomeas coloniales y las criptofíceas. Dentro, crecen macrófitos como juncos (Juncus articulatus) y algas, del género Nostoc, entre otros. En cuanto a la fauna, se han encontrado comunidades de microcrustáceos bentónicos, con una riqueza de 14 especies, donde dominan los cladóceros y los copépodos. Dentro de los invertebrados bentónicos se encuentran 24 taxones de macroinvertebrados, entre los que destacan los dípetros, los tricópteros, los efemerópteros y los moluscos.
Este lago no presenta presiones ni impactos por actividad humana, lo cual facilita su buen estado ecológico.
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