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L'étang du Grand-Gabot est situé au bord d'une petite route en crête, à 510 m d'altitude entre Saint-Bonnet-de-Valclérieux et Saint-Laurent-d'Onay. La petite pièce d'eau libre, entourée d'épais buissons de Saules cendrés, s'ouvre dans un environnement forestier dominé par les Chênes sessiles. Le niveau de l'eau fluctue de manière assez importante selon les saisons, et laisse apparaître en période estivale des plages de vases humides, colonisées par des espèces végétales discrètes comme le Jonc des marais ou le Rubanier émergé. Au début du vingtième siècle, deux rares espèces, la Pilulaire à globules ou "Boulette d'eau" et la Littorelle à une fleur, étaient signalées sur cet étang. La flore particulière de l'étang du Grand-Gabot se retrouve sur quelques autres sites drômois du plateau des Chambarans. Elle caractérise des eaux peu calcaires et pauvres en nutriments.
L'étang du Grand-Gabot est également un site majeur pour la faune, amphibiens et libellules principalement. Les amphibiens, Grenouilles rousses et Grenouilles agiles, Crapauds communs, Tritons alpestres et Tritons crêtés, rejoignent l'eau pour s'y reproduire et pondre des milliers d'œufs, malheureusement au prix d'une très forte mortalité par écrasement sur la chaussée de la route départementale voisine. L'espèce la plus remarquable est le Triton crêté, dont la protection est considérée comme un enjeu européen en matière de conservation des espèces, en raison de la régression de ses populations. Pouvant mesurer plus de quinze centimètres de long, ce triton, le plus grand de France, vit dans les plaines et collines de la moitié nord du pays. La station du Grand-Gabot est la plus méridionale atteinte par l'espèce dans le sillon rhodanien. Comme les autres amphibiens, le Triton crêté rejoint l'eau pour s'y reproduire, et le reste de l'année, vit caché dans les bois environnants l'étang, sous des souches, des mousses ou tout autre abri. On considère que le Triton crêté peut s'éloigner d'un kilomètre de son lieu de reproduction, et les bois environnants l'étang du Grand-Gabot font ainsi partie de sa zone naturelle.
Le site est également de grande importance pour les reptiles. Trois espèces de couleuvres, toutes inoffensives, sont présentes : la Couleuvre à collier, qui nage remarquablement ; la Couleuvre verte et jaune et la Couleuvre d'Esculape, qui restent aux abords de l'étang. Plusieurs espèces de libellules se rencontrent sur l'étang, dont le Sympétrum à corps déprimé, inscrite sur la liste rouge nationale des espèces menacées. Fréquente dans le sud de la Drôme vers Pierrelatte, cette dernière espèce se retrouve très localement sur quelques étangs des Chambarans.
