El Santuario de la Naturaleza Laguna Conchalí es una zona protegida por Los Pelambres. Esta área fue adquirida en 1997 por la compañía, que llevó a cabo labores de limpieza y cercado del sitio, como primeros pasos para su restauración. Gracias a estas acciones, fue declarado Santuario de la Naturaleza en el año 2000 (la declaración considera 50,9 hectáreas).
La Laguna Conchalí es una laguna costera salobre, parada de aves migratorias, y representativa de los humedales de Chile central, zona de encuentro de las ecorregiones del desierto de Atacama-Sechura y el matorral chileno mediterráneo.
La laguna recibe agua dulce desde un estero, presentando dinámicas interanuales variables en su contacto con el mar. Es así que durante periodos de alta precipitación, la barrera litoral se inunda y la laguna se convierte
en un estuario.
Dentro de los programas de monitoreo que realiza Los Pelambres en el sector, destaca el monitoreo periódico de las aves en los sectores de Punta Chungo, Playa Amarilla, dunas adyacentes, ladera laguna y Laguna Conchalí desde 1998. Como resultado, se han registrado 120 especies. De acuerdo a su estado de conservación, 16 se consideran amenazadas, con dos especies en peligro (el cuervo del pantano y el cisne coscoroba), seis vulnerables (la becacina, la bandurria, el halcón peregrino, el pingüino de Humboldt, el cisne de cuello negro y el guanay), cinco raras (la gaviota garuma, el huairavillo, la garza cuca, el pato rinconero y el pato gargantillo), y tres inadecuadamente conocidas (el pato cuchara, el piquero y el Lile).
En 2004 la Convención Internacional de Humedales (único acuerdo que se ocupa de la conservación de los humedales en el mundo) lo designó “Sitio Ramsar”, el primero en Chile protegido por privados. El año 2011, en el marco de la celebración del 40° Aniversario de la Convención Ramsar, el santuario obtuvo el segundo lugar en la categoría “Administración de Sitios Ramsar en las Américas”.
Las marismas (humedales habitados por plantas herbáceas que crecen en el agua, plantas acuáticas) están cubiertas principalmente por el pasto Distichlis spicata (Chépica Brava), el arbusto enano halófilo Frankenia salina (Flor del salitre, Vichilla) y Sarcocornia fruticosa (Hierba Sossa), alrededor del espejo de agua se observa la presencia de Scirpus californicus (Totora).
El paisaje se complementa con dunas costeras, pajonales, matorral estepario costero y matorral costero arborescente, este último de alta prioridad de conservación. Especies como Coscoroba coscoroba (cisne coscoroba), Plegadis chihi (cuervo de pantano), Mimus thenca (tenca) o Liolaemus zapallarensis (lagarto de Zapallar) son representativas de este humedal. Se suman a ellas cinco especies endémicas de peces, entre las que destacan Odontesthes brevianalis (Pejerrey de cola corta) y Mugil sp. (Lisa).