Полученные результаты привлекли внимание Академии наук, которая летом 1837 года командировала на архипелаг академика Карла Максимовича Бэра на шхуне «Кротов» под командованием Цивольки и в сопровождении ладьи «Святой Елисей» с кормщиком Ереминым (который два года назад выручал Пахтусова с его людьми). Целью этой экспедиции было выяснить, «что в состоянии природа создавать на севере при столь незначительных возможностях, какие ей там представляются». Бэр на берегах Маточкина Шара и западного побережья Южного острова собрал богатые ботанические и геологические коллекции, провел собственные метеорологические наблюдения, сопоставляя которые с данными Пахтусова, пришел к выводу о разнице в климатических условиях по обоим морским побережьям Новой Земли, что объяснил различиями в ледовом режиме омывающих морей. С его легкой руки определение Карского моря в качестве ледового погреба превратило последнее на многие десятилетия в пугало для моряков. Тем не менее именно Бэр первым показал необходимость оценки взаимодействия суши, моря и атмосферы при характеристике не только Новой Земли, но и других полярных архипелагов.

Новая Земля оставила сильное впечатление в душе этого выдающегося исследователя. По его мнению, отсутствие древесной и даже травяной растительности «вызывает чувство одиночества, которое охватывает не только рефлектирующего мыслителя, но и самого грубого матроса. В этом ощущении нет ничего устрашающего. В нем есть что-то торжественное и возвышенное. У меня при этом всплыло представление, которое я не мог подавить, как будто я присутствую при первых актах творения и что зарождение жизни еще последует за этими днями». Открывшееся огромное поле деятельности вызвало у Бэра ощущение эйфории, которое привело его к следующему заключению: «Новая Земля есть настоящая страна свободы, где каждый может действовать и жить, как он хочет. В этом ее преимущество перед культурными странами. Далее, это единственная страна, по крайней мере в Европе, где пришелец не встречается как мошенник. Как только я попадаю в так называемые цивилизованные страны, так сейчас же меня встречает от имени правительства банда чиновников вопросами, не совершаю ли я чего-либо воспрещенного… На Новой Земле всякий пришелец принимается как честный человек».

Несмотря на столь оригинальные личные впечатления, научные результаты экспедиции Бэра оказались настолько значительными, что Академия наук выразила ему «усердную признательность за столь успешное использование возложенного на него важного и многотрудного поручения и объявила благодарность его сотрудникам, разделившим с ним труды и лишения» (1956, с. 15). Последнее в первую очередь относилось к Цивольке и, очевидно, Еремину, о котором Бэр особо отметил, что тот «искусен в своем деле и знает хорошо берега Белого моря, Новой Земли» (1956, с. 212) и т. д. Взаимодействие исследователей и первооткрывателей архипелага поморов спустя столетия продолжало успешно развиваться.

Тем временем петербургское начальство решило продолжить гидрографические работы на Новой Земле, столь успешно начатые Пахтусовым. Чтобы закончить эту работу, в 1838 году на негостеприимные берега архипелага была отправлена очередная экспедиция под начальством прапорщика Корпуса флотских штурманов Цивольки (деятельность которого частично описана выше) на шхунах «Новая Земля» и «Шпицберген» в сопровождении ладьи помора Ивана Яковлевича Гвоздарева. Интересно, что с отплытием из Архангельска 27 июня повторилась ситуация, описанная три века назад англичанином Борро, которая в изложении одного из участников выглядела так: «Видно было преимущество лодьи в ходу перед нашею шхуною» (1956, с. 167). Спустя месяц в заливе Мелкий приступили к строительству зимовочной базы из расчета на оба экипажа общей численностью 28 человек. В истории изучения Новой Земли эта экспедиция оказалась одной из самых несчастливых в связи со смертностью от цинги, жертвами которой стали девять человек во главе с Циволькой. Заменивший его прапорщик Корпуса флотских штурманов Степан Андреевич Моисеев в создавшейся ситуации многого сделать просто не мог. Из его попытки выйти к восточному побережью ничего не вышло, однако ситуация в куту Крестовой губы показала, что проливов в Карское море здесь быть не может. Основным достижением этой экспедиции стали картирование и опись разных участков западного побережья Новой Земли, причем Моисеевым первым были отмечены южные пределы выхода ледников к морю по крайней мере в Машигиной губе: «Восточные утесы этой Ледянки состоят из льда… То же самое я заметил в заливе Сульменева, где в глазах наших обрушилась огромная ледяная глыба, надвисшая над водою, и оставшаяся часть утеса все еще была ледяная чистого синеватого цвета» (Пахтусов, Моисеев, 1956, с. 191). Ценность подобного рода наблюдений выявилась позднее, когда были установлены значительные колебания ледников в связи с изменениями климата.

Большие потери личного состава в экспедициях 30-х годов XIX века остановили на время изучение архипелага, чему также способствовало ухудшение ледовой обстановки. Это время было использовано для обобщения накопленных материалов, для чего уроженец Архангельска сибирский купец Михаил Константинович Сидоров выделил значительные средства, освоением которых занималось Русское географическое общество во главе с Литке, чья деятельность на Новой Земле описана выше. Литке поручил эту работу своему земляку Карлу Свенске, одновременно привлекая в качестве редакторов и кураторов разделов академиков Бэра, лично знакомого с Новой Землей (зоология), Григория Петровича Гельмерсена (геология) и Франца Ивановича Рупрехта (ботаника). Компетентность и дотошность этих выходцев из Прибалтики обеспечили достойный уровень труда, даже несмотря на многие заимствования из работы Крестинина. В результате получился солидный, тщательно выверенный том, увидевший свет в 1866 году, содержащий массу количественных сведений (особенно по климату), а также совершенно новый раздел экономико-географического направления. Вместе с тем раздел «Геогнозия», характеризующий слагающие породы, уже не соответствовал новому уровню науки — он опирался в основном на минеральный состав пород, тогда как набирала силу идея их происхождения одновременно с характеристикой возраста и условий формирования и взаимного положения слагающих слоев. Таким образом, важнейший компонент природной среды Новой Земли не получил достойного отражения, тем более что исходного материала для этого, как предстоит убедиться читателю, практически не было, и каждому геологу, пожелавшему работать на архипелаге, открывалось немереное поле деятельности. И тем не менее по многим другим направлениям по сравнению с работой Крестинина прогресс был очевиден, хотя большая часть территории архипелага оставалась непосещенной человеком. Не случайно в работе Свенске оказались такие строки: «Еще много остается исполнить, много сделать открытий на Новой Земле. Внутренность ее еще доселе мало известна, реки, озера, горы и ледники ее, большей частью, почти вовсе не исследованы…» (1866, с. 44).

70-е годы XIX века стали для Новой Земли временем переоценки многих прежних представлений о природе и самого архипелага, и окружающих морей, а также его значения для будущего Северного морского пути в качестве исходного рубежа. Почти одновременно произошли два важных с точки зрения науки события. Во-первых, участник похода русских боевых кораблей к берегам Новой Земли в 1870 году под командованием адмирала Посьета академик Александр Федорович Миддендорф, проведя измерения температур воды в Баренцевом море на различных глубинах, обнаружил присутствие теплых вод, связанных с грандиозной системой Гольфстрима, истоки которого, как известно, находятся на экваторе. Во-вторых, год спустя норвежский промысловик Фридрих Мак обнаружил у берегов Новой Земли плоды тропических растений из бассейна Карибско-го моря. Таким образом, впервые Новая Земля рассматривалась в системе глобальных природных связей — идея, у истоков которой стоял Бэр. Это обещало в ближайшем будущем решительный прогресс в научном освоении этой части Российской Арктики, причем с выходом в практику.