La laguna de Gallocanta abarca una superficie de 1.924 ha y otras 4.553 ha de zona periférica de protección. Tiene longitud máxima de 7 km y una anchura máxima de 2 km, siendo la mayor laguna natural de la península ibérica y junto con la laguna de Fuente de Piedra (provincia de Málaga) es la mayor laguna salada de Europa. Tiene una profundidad media de 70 cm y la máxima es de 2 m. La altitud oscila entre 995 y 1 085 msnm.1 La cuenca endorreica está encerrada entre las sierras de Santa Cruz y Pardos al norte, la sierra Menera al sur y la sierra del Caldereros en el este.
Es un buen ejemplo de cuenca endorreica de montaña, es decir, que no tiene salida al mar. Su aguas proceden principalmente de torrentes subterráneos, por lo que su salinidad es muy alta: diez veces superior a la del agua de mar, lo que hace que en periodos secos se lleguen a formar en sus playas costras de sal.
La reserva natural fue declarada como tal el 30 de noviembre de 2006, por la ley 11/2006 del Gobierno de Aragón.
La alta concentración de sal en sus aguas impide toda presencia de peces, aunque hay un importante número de aves, reptiles y anfibios por los arroyos y las balsas, y mamíferos por las sierras y los montes.
Cuenta con más de 220 especies de aves, entre las que destacan: buitres, águilas, grullas, abubillas y fochas. Constituye el enclave más importante de aves acuáticas de Aragón y el segundo de la península ibérica después del Doñana. El censo de aves que se realiza en invierno aporta datos de una media de 150 000 ejemplares, siendo el máximo en el invierno de 1998 con 400 000 aves censadas. Las grullas llegan desde el norte de Europa a la Laguna de Gallocanta desde mediados de octubre hasta mediados de diciembre, permaneciendo una población invernante hasta la primavera. La migración de primavera comienza en febrero y finaliza a principios de marzo. La migración primaveral en Gallocanta se está adelantando desde los años 70 del siglo XX, un adelanto que se correlaciona con el aumento de las temperaturas y la disminución de la superficie encharcada de la laguna; y la disponibilidad de agua dulce en los arroyos, procesos que forman parte del cambio climático.
Entre los mamíferos se pueden encontrar: corzos, comadrejas, zorros, gatos monteses, algún ciervo, jabalíes, martas, conejos y tejones.
Son comunes en las balsas y arroyos de los alrededores las ranas, sapos, lagartos, lagartijas y algunas especies de serpientes.
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