В 1837 году на Новой Земле работала русская экспедиция под руководством академика Карла Бэра, где Циволька возглавлял морскую часть. По плану его группа на шхуне «Кротов» и малой лодье «Святой Елисей» («Святой Алексей», кормщик Афанасий Еремин) из губы Мелкой должна была пройти в северную часть архипелага и произвести здесь морскую опись берегов, что в свое время не успел выполнить Петр Пахтусов. Для плавания среди льдов внутреннее устройство шхуны «Кротов» было усилено. Снаряжение шхуны и лодьи было закончено в начале июня, но противные ветры задержали их выход в море, и лишь 20 июня мореплаватели оставили Архангельск.
В море они были встреченные сначала туманом, а потом неблагоприятным ветром. Поэтому русским морякам пришлось укрыться от них на пути за мысом Кереть и в становищах Чапома и Сосновкеа. Только к 9 июля экспедиция Цивольки достигла Трех островов. Здесь они встретили карбас некоего архангельского промышленника, единственного выжившего из 23 поморов после зимовки на Новой Земле. Оставшись один, промышленник на карбасе добрался до Лумбовских островов, где для возвращения домой воспользовался услугами лопарей.
Утром 21 июля шхуна и лодья вышли из Трех островов при свежем западном ветре и через 5 дней увидели Гусиную Землю (западная часть Новой Земли). Когда экспедиция миновала Бритвин Нос, то дувшие прежде западный, а затем — южный ветра перешли в юго–восточный с сильными шквалами. Во время плавания путешественники миновали губу Грибовую, где видели 2 лодьи, стоявшие на якорях. Но когда ветер полностью затих, то Циволька решил заночевать у Панкратьевых луд.
29 июля задул попутный ветер, и вскоре экспедиция вошла в пролив Маточкин Шар, встав на якоря против устья реки Чиракина. Так как место стоянки оказалось неудобным, то на следующий день путешественникам пришлось перейти на другое место — в заводи за коргами у Бараньего мыса.
Здесь экспедиция разделилась на две партии, которые должны были поехать в разные части острова. В течение недели были исследованы оба берега западного устья Маточкина Шара За это же время Леман и Редер совершили поездки в губу Серебрянка. А Бэр и Циволька — к реке Маточка и к мысу Столбовой, где осмотрели окрестности. Закончив работы к 21 августа, экспедиция до 31–го числа не могла выйти в океан — все время стоял противный ветер. Снявшись 31–го с якоря, шхуна и лодья начали обратное плавание в Архангельск. 6 сентября они увидели мурманский берег, немного южнее Семи островов, откуда ровным западным ветром 10–го числа подошли к Березовому бару, а 11–го вошли на Соломбальский рейд.
Первая экспедиция Августа Цивольки успешно отработала только в районах Маточкина Шара и Костина Шара, где собрала геологические, ботанические и зоологические коллекции. И даже устроила небольшой опытный огород — первый на Новой Земле — в западном устье Маточкина Шара. Однако главная задача так и осталась не решенной.
Следующим летом Август Циволька на двух специалы ю построенных шхунах «Новая Земля» и «Шпицберген» был направлен Гидрографическим департаментом вдоль западного берега архипелага к мысу Желания. Инструкцией, данной ему относительно работ у Новой Земли, предписывалось осмотреть и описать северный и северо–восточный берег островов и подробно обследовать заливы по западному побережью, главным образом: Горбовую и Черную губы, Костин Шар, залив Моллера со всеми его становищами, Грибовую, Мелкую, Крестовую, обе Сульменевы, Мишагину губы и остров Вильгельма с прилегающей группой. Попутно экспедиции «становилось задачей, с начала навигации до июля месяца, заняться отысканием мелей, предполагаемых в 30 верстах к северу от Нокуева, к северу же в 30 верстах от Канина Носа и к западу от острова Колгуева». Инструкция заканчивалась строжайшим предупреждением о запрещении проведения второй зимовки на Новой Земле. Команда «Новой Земли» составляла 15 человек, команда «Шпицбергена» —14 человек. Большинство моряков были набраны в Сибирском и Балтийском флотских экипажах, остальных — среди архангельских промышленников. Постройка судов серьезно задержала время выхода в море, поэтому, во изменение основной инструкции, было решено перезимовать на Новой Земле. Но так как срубы двух изб и бани по своим размерам не входили на шхуны, то вновь была нанята лодья «Святой Алексей», на этот раз под управлением сумского кормщика Ивана Гвоздарева. Он обязался доставить срубы и часть провизии в Мелкую губу, которая была выбрана местом зимовки. Экспедиция была снабжена всем необходимым на 16 месяцев. Для облегчения переходов при производстве описи на берегу было взято 15 собак.
В июне 1838 года все приготовления к плаванию были закончены и 15–го числа, в час дня, обе шхуны и лодья снялись с якоря с Соломбальского рейда, но, отойдя верст на 30, должны были остановиться, встретив противный ветер. Простояв здесь до 27–го числа, а затем снова начали плавание. В тот же день они вышли за Березовый бар. В море из‑за наступившего тумана суда скоро разлучились.