Nell'alta Valle del Sagittario, a pochi chilometri dal Parco Nazionale d'Abruzzo Lazio e Molise, tra i versanti del Monte Genzana a Est e quelli della Montagna Grande a Ovest, a ridosso dell'antico borgo fortificato di Villalago, una diga ha dato origine al lago di San Domenico.
L'area protetta consiste in due porzioni distinte, la più grande di circa 53 ettari con il bacino artificiale di San Domenico che scende verso le Gole del Sagittario, la seconda di circa 7 ettari, con il relitto geologico del piccolo Lago Pio a sud dal centro storico di Villalago. Il paesaggio circostante è caratterizzato dai ripidi pendii calcarei dell'Appennino centrale, alternati tra le praterie aride secondarie e le tipiche formazioni forestali, maggiormente sviluppate nei versanti settentrionali.
Nel territorio circostante è evidente l'azione antropica con la suggestiva strada di collegamento tra Anversa degli Abruzzi e Scanno e con lo sbarramento idroelettrico che ha dato origine all'invaso artificiale di San Domenico.
Nelle aree di fondovalle le ampie porzioni di vegetazione hanno lasciato il posto ai pascoli e alle coltivazioni, in particolare segale. L'intensa attività agricola oggi è quasi abbandonata, anche se segni evidenti dei vecchi coltivi e terrazzamenti, sono in fase di colonizzazione naturale.
Il pascolo del bestiame tende invece a spostarsi verso i settori più elevati delle montagne dove si ritrovano praterie molto estese con maggiori possibilità di alimentazione sia degli ovini sia dei bovini. Entrambi i bacini lacustri hanno il tipico colore verde smeraldo e sono collegati, con una serie di vecchi sentieri alle altissime montagne circostanti e al vicino centro abitato di Villalago, edificato sulla sommità del monte Argoneta.
La Riserva del Lago di San Domenico e del Lago Pio rappresenta un importante corridoio ecologico, crocevia di collegamento lungo la valle tra il Parco Nazionale d'Abruzzo, Lazio e Molise e la Riserva Naturale Regionale delle Gole del Sagittario e anche tra la Riserva Naturale Regionale Monte Genzana Alto Gizio e il Parco Nazionale della Maiella.
Non è raro dunque avvistare l'orso bruno, il lupo, il capriolo e il cervo e in prossimità del lago, la martora , la faina , il tasso e la lepre.
Il percorso perimetrale dell'invaso è spesso attraversato da numerose sorgenti con un antico mulino ad acqua ristrutturato di recente. Il mulino, perfettamente funzionante, offre la possibilità alle numerose scolaresche e turisti che frequentano la riserva di verificare le antiche tradizioni rurali di questi luoghi.
La presenza dell'Eremo di San Domenico, in un'area ad alto valore ambientale, rappresenta la concreta testimonianza nella storia dell'eremitismo della Regione. Localizzato in una piccola Grotta a strapiombo nella parete rocciosa, è ancora meta di numerosi fedeli. San Domenico era un monaco benedettino arrivato nell'aspra Valle del Sagittario intorno al 1013. La prima cappella fu costruita per volontà dei Conti di Valva. Dal punto di vista geologico la Riserva presenta numerosi elementi di interesse. La tettonica dell'area è considerata complessa, con movimenti in diverse direzioni di trasporto: le dorsali e le valli sembrano caratterizzate da sistemi di faglie con sovrascorrimenti e faglie trascorrenti ad andamento Nord-Sud ma anche Est-Ovest con la "linea" del Sangro e del M. Greco. Durante l'ultima fase dell'evoluzione geomorfologia del Quaternario la catena appenninica disegnata sulle quote più alte dal fenomeno glaciale e nelle valli dai depositi alluvionali assume la forma spettacolare del paesaggio contemporaneo.
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