В 1929 году на острове Барсакельмес было организовано охотничье хозяйство Союзпушнины для разведения и промысла суслика-песчаника, которого завезли на остров вместе с джейранами, сайгаками, зайцами-русаками, серыми куропатками, сырдарьинскими фазанами.
10 декабря 1939 года на базе охотничьего хозяйства на острове Барсакельмес был организован заповедник (Постановление Совета народных Комиссаров Казахской ССР №973), принадлежащий Главному управлению заповедников и охотничьего хозяйства при Совете Министров Казахской ССР. Площадь его составляла 18 000 га.
В связи с отсутствием финансирования 1990-2000 годов деятельность заповедника была приостановлена и вновь реанимирована в 2002 г. после соединения острова с материком и возможности проезда по новой суше. Превращение острова в полуостров и компактное местообитание куланов в районе бывшего острова Каскакулан поставили задачу расширения территории заповедника.
В 2005 г. было принято постановление Правительства РК №1162 от 25 ноября 2005 года о расширении его территории и, площадь увеличилась почти в 10 раз, до 160 826 га.
Территория заповедника находится в ведении Комитет лесного хозяйства и животного мира Министерства экологии, геологии и природных ресурсов Республики Казахстан.
Местонахождение заповедника - Кызылординская область, Аральский район, г.Аральск, ул. Жанназар Алимбетов, д. 1. тел. 8 (725433) 21466, факс 8 (72433) 21201
Территория заповедника состоит из двух кластерных участков — «Барсакельмес» и «Каскакулан». Участок «Барсакельмес» включает в себя прежнюю территорию заповедника (16 975 га) и осушенное дно моря, общая площадь 50 884 га (из них заповедное ядро — 37 725 га, буферная зона — 13 159 га). Участок «Каскакулан» занимает 109 942 га (заповедное ядро — 68 154 га, буферная зона — 41 788 га). Две разрозненные части заповедника соединены экологическим коридором.
Остров Барсакельмес, на котором расположен заповедник, находится в северо-западной части Аральского моря. Этот второй по величине остров Арала входит в состав территории Аральского района Кызылординской области. Остров вытянут в долготном направлении на 30 км, его площадь ныне превышает 300 кв.м и постоянно увеличивается в связи с прогрессирующим падением уровня моря.
Флора
Флора сосудистых растений заповедника включает 278 видов, относящихся к 172 родам и 46 семействам. Преобладают растения семейства маревых - 41 вид. Среди них эндемики для данной территории, как: лебеда колючая (Atriplex pungens); петросимония жестковолосая (Petrosimonia hirsutissima); жузгун курчеватый (Calligonum crispatum); полынь прутьевидная (Artemisia scopiformis); астрагал коротконогий (Astragalus brachypus). Семейство злаков играет меньшую роль, однако обычен пырей пустынный (Agropyron desertorum), часто встречается ковыль Лессинга (Stipa lessingiana), мятлик луковичный (Poa bulbosa), анисанта кровельная. Растительность осушенного дна характеризуется полосным распределением параллельно береговой линии. На маршевых и приморских солончаках северного и северо-западного побережья распространены группировки солероса, тамарикса, сведы и сарсазана (Salicornia europaea, Tamarix hispida, Suaeda crassifolia, Halocnemum strobilaceum). По мере рассоления песка и перевевания поверхностных горизонтов начинают формироваться типично псаммофитные сообщества – селинники (Stipagrostis pennata) и эремоспартонники (Eremosparton aphyllum). Растительность урочища Каскакулан. Растительность коренного берега острова Каскакулан представлена сообществами с участием полыни белоземельной с эфемерами и эфемероидами (Artemisia terrae-albae, Tulipa biflora, T.borszczovii, Scorzonera pusilla, Poa bulbosa), саксаульниками и сарсазанниками. На бугристых песках между бывшими островами Каскакулан и Узункаир отмечены лебедовые, верблюдково-лебедовые, эремоспартоновые и селиновые сообщества (Atriplex pratovii, Corispermum aralo-caspicum, Eremosparton aphyllum, Stipagrostis pennata). Фитогенные бугры образуют тамарикс и селитрянка. В полосе, примыкающей к острову Узункаир, отмечены саксаульники, терескенники (Krascheninnikovia ceratoides), сарсазановые, селитрянковые и натронносолянково-парнолистниковые (Zygophyllum oxianum, Salsola nitraria) сообщества с микроценозами кермека (Limonium otolepis). Лишайники представлены 9 видами, среди которых обычны аспицилии, ринодины, дерматокарпон; отмечен часто встречающийся типично аридный вид мха: тортула пустынная. Серополынники и биюргунники, доминирующие формации плато и сниженной равнины включают по 16 ассоциаций. Имеются виды, внесенные в Красную книгу Казахстана: камыш казахстанский (Scirpus kasachstanicus); нимфейник (болотноцветник) щитолистный (Nymphoides peltatum); лебеда Пратова (Atriplex pratovii).
Фауна
Фауна Барсакельмеса насчитывает около 107 видов пауков, относящихся к 61 роду из 18 семейств. На острове обитает 20 видов наземных позвоночных. Среди пресмыкающихся наиболее обычны: Черепахи: Семейство сухопутные черепахи (Testudinidae): среднеазиатская черепаха (Agrionemys horsfieldii) - занесена в Международную Красную Книгу. Змеи: Ужеобразеые (Colubridae): узорчатый полоз (Elaphe dione); водяной уж (Natrix tesellata); стрела-змея (Psammophis lineolatus). Гадюковые змеи, или гадюки (Viperidae): щитомордник Паласса (Gloydius halys). Ложноногие или Удавообразные (Boidae): песчаный удавчик (Eryx miliaris). Разными исследователями в различные периоды здесь было зарегистрировано 211 видов птиц, включая гнездящихся и пролетных. На острове обитают 12 видов млекопитающих: белозубка белобрюхая, еж ушастый, кожан поздний, хомячок серый, тушканчик малый, тарбаганчик, суслик-песчаник, волк, лиса, сайгак, джейран и кулан. Среди млекопитающих особого внимания заслуживают травоядные виды грызунов и копытные. Два вида тушканчиков - малый и тарбаганчик - коренные обитатели острова. Залегая в зимнюю спячку проявляя лишь ночную активность, они мало заметны в биоценозах заповедника. В засушливые годы преобладают исключительно тарбаганчики, в умеренные и влажные годы чаще встречаются малые тушканчики. Наиболее ценные охраняемые животные заповедника - копытные: сайгаки, джейраны и куланы, приспособившиеся к суровым пустынным условиям острова и ставшие основными компонентами его биоценозов. На территории заповедника обитают, занесенные в Красную книгу Казахстана виды животных: дозорщик-император (Anax imperator); богомол древесный (Hierodula tenuidentata); хилокорус двуточечный (Chilocorus bipustulatus); розовый пеликан (Pelecanus onocrotalus); кудрявый пеликан (Pelecanus crispus); малая белая цапля (Egretta garzetta); колпица (Platalea leucorodia); каравайка (Plegadis falcinellus); обыкновенный фламинго (Phoenicopterus roseus); краснозобая казарка (Rufibrenta ruficollis); лебедь-кликун (Cygnus cygnus); белоглазая чернеть (Aythya nyroca); савка (Oxyura leucocephala); скопа (Pandion haliaetus); змееяд (Circaetus gallicus); степной орёл (Aquila nipalensis); могильник (Aquila heliaca); орлан-долгохвост (Haliaeetus leucoryphus); орлан-белохвост (Haliaeetus albicilla); балобан (Falco cherrug); шахин (Falco pelegrinoides); сапсан (Falco peregrinus); серый журавль (Grus grus); журавль-красавка (Anthropoides virgo); дрофа-красотка (Chlamydotis undulata); черноголовый хохотун (Larus ichthyaetus); чернобрюхий рябок (Pterocles orientalis); белобрюхий рябок (Pterocles alchata); саджа (Syrrhaptes paradoxus); филин (Bubo bubo). Из млекопитающих к редким видам относятся: Коловратки - Lopocharis naias; Lecane nana; Lecane (Monostyla) acruata; диаптомус (Neodiaptomus schmakeri). Членистоногие - Anax imperator; Balclutha chloris; Holonabis sareptanus; Solenoxyphus Lepidus; Vachiria deserta; Centrocoris volxemi; Aethus comaroffii; Trigonosoma oschanini; Ochyrotylus helvinus; Desertomenid albula; Berytinus geniculatus; Hydrous piceus; Scarites subterraneus; Scarites bucida; Amphimallon solstitiale; Cardiophorus ebeninus; Papilio machaon; Vanessa cardui; Oxybelus gracilissimus; Philanthus variegates. Рыбы - усач аральский (Barbus brachycephalus brachycephalus); шемая аральская (Chalcalburnus chalcoides); белоглазка аральская (Abramis sapa aralensis). Эндемиками территории заповедника являются: Коловратки - кладоцера (Podonevadne camptonyx); циклоп (Halicyclops rotundipes aralensis). Членистоногие - оnthophagus (Exotonthophagus) haroldi; оnthophagus (Palaeonthophagus) flagrans; Tetramorium schneideri; Stizus annulatus. Птицы - сырдариинский фазан (Phasianus colchicus turcestanicus). Некоторые виды включены в список "Международного союза охраны природы и природных ресурсов (МСОП)": кудрявый пеликан (Pelecanus crispus); краснозобая казарка (Rufibrenta ruficollis); белоглазая чернеть (Aythya nyroca); савка (Oxyura leucocephala); степной лунь (Circus macrourus); большой подорлик (Aquila clanga); орёл-могильник (Aquila heliaca); орлан-долгохвост (Haliaeetus leucoryphus); орлан-белохвост (Haliaeetus albicilla); чёрный гриф (Aegypius monachus); балобан (Falco cherrug); степная пустельга (Falco naumanni); дрофа-красотка (Chlamydotis undulata); степная тиркушка (Glareola nordmanni).