Nel territorio grottolese rientra anche una parte della Riserva Naturale del Lago di San Giuliano, area protetta, inserita in un contesto storicoambientale ed archeologico di notevole interesse, è stata riconosciuta nel 1976 dalla Regione Basilicata come oasi di protezione e rifugio per la fauna stanziale e migratoria, inoltre è stata affidata nel 1989 al WWF-Italia per la gestione della parte naturalistica.

L’invaso artificiale (completato nel 1955) è stato creato in una gola profonda quasi 40 m e larga 300 ed è stato alimentato dalle acque del fiume Bradano.Con le acque dell’invaso di San Giuliano vengono irrigati 14.105 ettari di terreno, dei quali 6.215 sono in Basilicata mentre 7.890 si estendono in Puglia.La superficie del lago si estende per 1.000 ettari e si incunea per 10 km nella media valle del fiume Bradano.La valle ha subito profonde trasformazioni: il tratto sommerso dall’invaso, un tempo, era ricoperto da boschi di alto fusto e le aree di fondovalle erano coltivate o utilizzate per il pascolo.Una testimonianza dell’originario manto boschivo è offerta dal bosco “Le Coste” nel territorio di Grottole.A partire dagli anni sessanta per proteggere le sponde del lago dall’erosione fluviale sono stati realizzati rimboschimenti (circa 200 ettari) con pino d’aleppo, pino domestico, cipresso comune, eucalipto.All’interno delle fasce rimboschite si assiste ad un rinnovamento della vegetazione con la presenza di roverella e leccio, mentre nel sottobosco favorito dalla presenza di umidità si annoverano lentisco, alterno, mirto, ossicedro. Pioppi (bianco, nero, tremolo), salici ed olmi sono presenti lungo il tratto immissario del fiume Bradano, mentre sulle rive semisommerse compare la tipica vegetazione palustre (canne, tamerici). Una ricca varietà d’orchidee spontanee (Orchis italica, Orchis morio, Orchis papilionicea) contorna le aree circostanti il lago.La costruzione dell’invaso ha determinato una drastica diminuzione delle specie ittiche del fiume, in particolare sono pochissime le trote e le anguille che, a causa dello sbarramento non hanno la possibilità di raggiungere il mare. Nel tratto di fiume immissario del lago sono, però, presenti granchi e cozze di fiume, gamberetti d’acqua dolce ed altri molluschi. A valle dell’invaso artificiale vivono testuggini d’acqua e testuggini comuni;. inoltre l’area del lago è frequentata da ricci, talpe, volpi, faine, donnole e tassi. Nella zona faunistica del lago sono presenti per tutto l’anno circa 140 specie d’uccelli tra i quali svasso maggiore, gheppio, gabbiano comune, capinera, cinciallegra, civetta, cappellaccia, merlo ecc.. In primavera e in estate giungono anche il gruccione, il martin pescatore (che nidifica lungo il Bradano), le pavoncelle, il pendolino che è anche il simbolo dell’oasi. L’oasi di San Giuliano è dotata di un centro visite con una sala convegni e un mini-bar, di camminamenti e capanni d’avvistamento per l’osservazione dell’avifauna.