Les acteurs écologiques regroupent de petites unités telles les associations de pêcheurs et les associations écologistes locales, ainsi que d’autres beaucoup plus puissantes, comme WWF et SOS Loire Vivante. Toutes s’opposent au renouvellement de la concession du barrage. Depuis l’entrée de WWF dans la controverse, les campagnes médiatiques ont pris de l’ampleur, et vont même jusqu’à faire pression sur les pouvoirs publics.
Les associations écologistes ont toujours été acteurs de la controverse depuis la création du barrage de Poutès. Dès 1946, l’Association Protectrice du Saumon, association de pêcheurs de saumons, s’est exprimée contre l’exploitation du barrage. On peut distinguer différentes unités au sein du groupe des écologistes : les petites associations et partis politiques locaux unis aux géants de l’écologie et de la protection de l’environnement comme le WWF.
Celles-ci sont constituées d’associations écologistes, de regroupement de pêcheurs ou de partis politiques locaux, comme par exemple les Verts d’Auvergne, ou l’association ASP (Association Protectrice du Saumon). Elles ne sont pas très médiatisées et disposent de peu de moyens de pression sur l’opinion publique, d’où la nécessité de s’intégrer à la campagne de sensibilisation menée par des associations plus puissantes.
Aux côtés du WWF dans le combat mené par les écologistes s’ajoute une autre association, SOS Loire Vivante, filiale française de l’association internationale ERN (European Rivers Network), fondée en 1989. Son motto : « protéger la Loire, l'eau et la Nature = protéger l'homme ». Son action s’inscrit dans le cadre du Plan Loire Grandeur Nature lancé pour la première fois en 1994 par le gouvernement. Avec sa campagne Sauvons le Saumon, SOS Loire Vivante souhaite aller au-delà des mesures prises par l’Etat dans le Plan Loire Grandeur Nature.
En janvier 2004, un collectif national d'associations s’est formé, regroupant SOS Loire Vivante, le WWF, Union Nationale pour la Pêche en France, les 5 fédérations de pêche Loire, Puy de Dôme, Haute-Loire, Lozère et Ardèche, l'Association Protectrice du Saumon, Agir pour l'environnement, les Amis de la Terre, la fondation Nature et découvertes, Patagonia, ainsi que de nombreuses associations de pêcheurs de saumon et de protection de l'environnement et des pêcheurs professionnels. Cette union permet de mieux cibler le pouvoir d’action et de mener une campagne de communication plus puissante auprès de l’opinion publique.
Deux objectifs étroitement liés émergent de la campagne menée par les associations écologistes : la protection du Saumon atlantique et la sauvegarde des « rivières vivantes » de France.
Le Saumon Atlantique présent dans l’Haut Allier est une souche unique en Europe de l’Ouest, en raison de ses capacités physiques lui permettant de très longues migrations en rivière ; si l’espèce venait à disparaître, les chances de réintroduire le saumon sur d’autres grands fleuves européens, comme par exemple le Rhin, disparaîtraient avec elle. L’espèce est inscrite sur la liste rouge des espèces en voie de disparition.
De plus, les écologistes considèrent la Loire comme le « dernier fleuve sauvage d’Europe », en raison de ses crues importantes, de sa relative liberté de fonctionnement et parce qu’on peut encore y trouver de nombreuses espèces animales disparues ou fortement menacées ailleurs en Europe.
La volonté de préserver la biodiversité de la Loire et de ses affluents, de conserver des « rivières vivantes » en France pousse les écologistes à s’opposer au renouvellement de concession. Les associations écologistes militent pour le démantèlement du barrage de Poutès, ou du moins pour un non renouvellement de la concession d’EDF pour une durée de quarante ans.
Néanmoins, ils ont conscience du coût de démantèlement d’un barrage et proposent de poursuivre l’exploitation pendant deux ou trois ans, les bénéfices de la production sur cette période devant être alors entièrement dédiés au financement de la déconstruction de l’ouvrage de Poutès.
Ils accusent le barrage d’être un obstacle majeur, voire même l’unique obstacle, à la montaison des Saumons atlantique, et d’être ainsi à l’origine de la disparition de l’espèce de l’Allier.
Ils reprochent de plus au barrage de Poutès d’avoir une production d’électricité trop faible au niveau national, ou du moins insuffisante pour justifier son maintien.
Ils affirment enfin que le barrage a des impacts environnementaux non négligeables sur le fonctionnement général de la rivière, en plus de menacer la population de saumons :
Les associations écologistes reconnaissent les intérêts de l’énergie hydraulique (réponse rapide à la demande, peu de gaz à effet de serre) mais dénoncent les atteintes qu’elle porte à la biodiversité. Elles proposent donc le développement d’alternatives énergétiques qui pourraient compenser la disparition du barrage de Poutès. Ces alternatives sont déjà en partie utilisées :
Depuis l’entrée du WWF dans la controverse, les associations écologistes bénéficient d’un poids plus important auprès des autres acteurs. Leur action est plus médiatisée, leur campagne de sensibilisation touche plus le grand public et a de plus grandes chances d’influencer la décision finale du gouvernement.
Plus que tout, les associations écologistes souhaitent créer un vrai débat public, c’est pourquoi elles interviennent dans la controverse à l’aide de pétitions, de mise en place de dispositifs d’ « intéressement », c’est-à-dire des dispositifs de sensibilisation du grand public (distribution de plaquettes, organisation de conférences, de communiqués de presse, diffusion de films), et vont même jusqu’à s’adresser directement aux pouvoirs publics par le biais de lettres ou à la communauté scientifique grâce aux conférences.
Les associations écologistes commandent des enquêtes au sujet des alternatives énergétiques qui pourraient être trouvées à l’énergie hydraulique fournie par le barrage de Poutès (installations d’éoliennes, exploitation des réserves de bois chauffage de la région…), ainsi qu’au niveau de l’intérêt que constitue la sauvegarde du Saumon atlantique pour le tourisme dans la région.