Для изучения рыбных богатств и промыслов Северного Каспия и нижней Волги в 1853 г. была организована экспедиция. Возглавил ее академик Карл Максимович Бэр. Изучив отложения («новый степной грунт») на юг от Саратова до соленого озера Эльтон, Бэр обнаружил и впервые подробно охарактеризовал своеобразные формы рельефа Прикаспия – бугры, впоследствии получившие его имя.
Бэровские бугры представляют собой широтные, почти параллельные, резко очерченные гряды холмов длиной обычно от 0,5 до 3 км. Бэр установил, что они преимущественно встречаются в тех местах, где побережье Каспия приближается к равнине, расположенной между Донской степью и предгорьями Кавказа, в основном же – против восточной оконечности Маныча.
По обоим берегам Ахтубы – Волги, но главным образом по западному, К. Бэр проследил бугры примерно от 47° с. ш. и отметил, что территория эта имеет такой вид, будто по ней прошлись гигантским плугом. Его описание стало классическим, но объяснение происхождения бугров, данное им, отвергается геоморфологами. Впрочем, они пока не пришли к согласованному решению этой проблемы.
К. Бэр посетил и Манычскую долину, о которой имел «самые противоречивые сведения». Интерес к ней объясняется тем, что тогда существовал проект соединения Каспия с Азовским морем через долину Маныча, а карта всей долины отсутствовала. Правда, в 20-х гг. была заснята долина Западного Маныча, нижнего левого притока Дона, который кажется значительной рекой, так как принимает слева Большой Егорлык, стекающий со Ставропольской возвышенности. Но долина Восточного Маныча оставалась совершенно неизученной из-за недостатка в пресной воде.
На картах фигурировал один Маныч, текущий на запад, к нижнему Дону. Очевидцы же рассказывали К. Бэру, что Маныч течет на восток, вопреки картам. Заинтересованный таким «капризным» поведением реки, К. Бэр лично обследовал почти всю широкую полосу между низовьями Кумы и Дона и назвал ее Манычской низменностью, выделив в этом районе Манычскую долину и проследив речное русло. Низменность, по К. Бэру, только в центре стеснена предгорьями Кавказа и Ергенями. К востоку и западу от Ергений она расширяется, включает весь западный берег Каспийского моря до Кавказа и до нижних частей Волги, «хотя обыкновенно ей и не приписывают такой обширности».
Манычская долина, по К. Бэру, — резко обозначенная равнина, разделяющаяся на две ветви; южная (главная) направляется к низменности р. Кумы и имеет несколько озероподобных углублений. Потока, который начинается близ Каспия и впадает в Дон, нет: в западной части Манычской долины протекает река, образующаяся из небольших речек, — Западный Маныч. По восточной, меньшей части этой долины также течет вода, но лишь весной и поздней осенью. Итак, в долине Маныча, по К. Бэру, необходимо различать две реки с течением в прямо противоположных направлениях. «Обе бывают в начале весны довольно странным образом соединены между собой при истоках».
К. Бэр доказал, что высшая точка дна долины Маныча лежит не близ Каспия, а почти посередине между ним и Азовским морем и, следовательно, проект канала по этой долине совершенно нерентабелен и уступает проекту Волга – Дон.