Citation: 1C_368/2020 E. A

A.a. La colline du Mormont, sise dans le canton de Vaud sur le territoire des communes de Bavois, d'Eclépens, de La Sarraz et d'Orny, représente un important promontoire rocheux calcaire qui s'élève entre les plaines alluviales des cours d'eau de la Venoge, au sud, et du Nozon, au nord. Elle figure à l'Inventaire fédéral des paysages, sites et monuments naturels d'importance nationale (IFP, n° 1023 "Le Mormont"), de même qu'à l'Inventaire cantonal des monuments naturels et des sites (n° 95 "Collines du Mormont et de la Tilerie"). Une carrière de calcaire est exploitée à cet endroit depuis le début des années 1950 pour la fabrication de ciment. La société actuellement exploitante est F.________ SA, à Eclépens, où cette entreprise détient également une cimenterie. Ce site assure l'approvisionnement en calcaire et ciment de la région, en particulier des cantons romands. La carrière est recensée dans le Plan directeur cantonal des carrières (PDCar), dans ses versions du 18 septembre 1991, du 9 septembre 2003 et de 2014 (adopté par le Grand Conseil vaudois le 16 juin 2015), sous la référence n° 1222/104. Selon le PDCar 2014, il s'agit de la seule carrière pour la production de ciment du canton. Le volume estimé est de 20'000'000 m³. La carrière est incluse dans le Plan d'affectation cantonal PAC n° 308 "Du Mormont", en vigueur depuis le 16 juin 2000 et modifié le 31 août 2005, modification entrée en vigueur le 4 mai 2007. Ce plan inclut les aires nécessaires à l'exploitation de la carrière de calcaire, soit les secteurs A et B. Le secteur A est antérieur au PAC et défini par un permis d'exploiter de 1990 (cf. art. 10 du règlement du PAC n° 308 [RPAC]). Le secteur B, actuellement exploité, est prolongé de deux secteurs au nord (au lieu-dit "la Fontaine") et à l'ouest (au lieu-dit "la Birette"). Ces secteurs alternatifs d'extraction sont réservés à titre directeur, pour une éventuelle extension de l'extraction. Ils sont situés hors du périmètre de l'IFP n° 1023 qui entoure cependant la carrière. L'art. 11 RPAC prévoit que le choix d'un des secteurs éliminera l'autre, à l'exception de la surface qui leur est commune. Dans tous les cas, une nouvelle procédure d'affectation et d'autorisation soumise à l'enquête publique sera nécessaire. A.b. Une extension autorisée en 2000 arrivant en fin d'exploitation, la poursuite de l'activité de la cimenterie de la société F.________ SA à Eclépens nécessite une nouvelle extension de la carrière. Celle-ci est prévue sur le plateau de "la Birette", sur une largeur de 200 m en moyenne et une profondeur allant jusqu'à 70 m. Le périmètre d'extension est prévu sur les parcelles nos 490, 499, 505, 506, 509 et 510 de la commune de La Sarraz se trouvant en milieux agricole et forestier. Il inclut également le DP 15. Le volume des matériaux exploitables sur cette extension est estimé à 2.8 millions de m³, correspondant à 7 ans de réserve, à un rythme d'extraction estimé de 400'000 m³ par an. Le secteur se trouvant en zones forestière et agricole, le Service cantonal du développement territorial (SDT; depuis lors devenu la Direction générale du territoire et de logement [DGTL]) a requis une procédure de modification du PAC n° 308 en parallèle à la procédure de plan d'extraction, compte tenu de la modification de l'affectation envisagée. Le projet nécessitait également un défrichement. Ces procédures ont été coordonnées de manière à pouvoir être mises à l'enquête publique puis approuvées simultanément. Le projet de modification du PAC n° 308, le plan d'extraction et la demande de permis d'exploiter la carrière de la Birette ainsi que la demande de défrichement ont été mis à l'enquête publique aux greffes des communes de Bavois, Eclépens, La Sarraz et Orny, du 16 juin au 16 juillet 2015. Ce projet a suscité plusieurs oppositions, notamment de la part d'Helvetia Nostra, de Pro Natura Vaud et Suisse, de WWF Vaud et Suisse, ainsi que de personnes individuelles, dont C.________, A.A.________ et B.A.________, ainsi que D.D.________ et E.D.________, tous domiciliés à Eclépens. Le projet prévoyant une partie des mesures de compensation et de reboisement à l'intérieur du périmètre IFP, la Direction générale de l'environnement (DGE) a sollicité le préavis de la Commission fédérale pour la protection de la nature et du paysage (CFNP). Cette commission a rendu son préavis le 4 décembre 2015, à teneur duquel elle recommandait notamment la conservation d'un cordon paysager formant un pont partiellement boisé entre le secteur de la carrière actuellement exploité et l'extension prévue. Le 13 janvier 2016, la DGE a présenté un complément d'informations à la CFNP, en sollicitant une réévaluation des conclusions de son préavis du 4 décembre 2015. Elle expliquait en particulier qu'une exploitation sous forme de galerie souterraine avec le maintien d'un pont boisé, ou sous forme de tunnel n'était pas faisable pour des raisons techniques et économiques. La CFNP a rendu un préavis complémentaire le 15 mars 2016, dans lequel elle se rallie aux explications fournies par la DGE et se réfère à d'autres moyens de préserver l'intégrité de la silhouette du Mormont. A la demande du Département cantonal du territoire et de l'environnement (DTE, depuis lors devenu le Département de la jeunesse, de l'environnement et de la sécurité [DJES]), le bureau d'ingénieurs CSD a rendu, le 26 mai 2016, un rapport d'expertise complémentaire relatif à l'effet des vibrations liées aux tirs de mines sur les instabilités naturelles du flanc sud de la colline du Mormont, recensées lors de la réalisation de la carte des dangers naturels du Canton de Vaud. Cette étude fait notamment suite à un éboulement survenu en 2015 à l'arrière de la parcelle n° 477 d'Eclepens, propriété de A.A.________ et B.A.________.