Путешественник и географ в самом широком значении этого слова, Николай Николаевич Миклухо-Маклай был одновременно одним из крупнейших океанологов своего времени. Интерес к вопросам океанологии у Миклухо-Маклая зародился во время его путешествия, еще студентом (в 1866-1867 гг.), на Канарские острова. Уже тогда он понял, что нельзя изучать морские организмы, не изучая одновременно морскую среду, в которой эти организмы обитают.

В самом начале своей самостоятельной научной деятельности, в 1869 г., Миклухо-Маклай отправился на Красное море для изучения морских губок. При этом он обратил внимание, что донная фауна Красного моря резко отличается не только от фауны Средиземного моря, от которого она отделена Суэцким перешейком, но и от фауны Индийского океана, с которым Красное море соединяется Бабэль-Мандебским проливом.

Это явление Миклухо-Маклай объяснял резко повышенной температурой поверхностных и придонных вод Красного моря. Действительно, температура придонных вод Красного моря (наибольшая глубина около 2 604 м), равна около 21,5°, в то время как на такой же глубине в Средиземном море господствуют температуры порядка 13-14°, а в прилегающих районах Индийского океана всего около 3°.

Кроме того, Миклухо-Маклай обратил внимание на существенные различия в фауне морских губок, у африканского и азиатского берегов Красного моря, объясняя это явление морскими течениями, создающимися господствующими ветрами, дующими то в одном, то в обратном направлении, вдоль оси Красного моря.

Интерес к океанологии особенно укрепился у Миклухо-Маклая после того, как он стал разбирать коллекции морских губок Зоологического института Академии наук, собранные русскими учеными в Белом и Баренцевом морях и в Тихом океане, главным образом в Охотском море. Для того чтобы объяснить большое разнообразие форм губок, Миклухо-Маклай в своих работах подробно разобрал океанологический режим этих районов Мирового океана. Он писал:

“Только при точном определении температур воды и ее колебаний, плотности и состава ее, морских течений и соседства других организмов и вообще всех разнообразных географических и физиологических условий местности можно объяснить удовлетворительно, почему и каким путем развилась та или иная форма”. Эти положения Миклухо-Маклая сейчас общеприняты в биологии моря и, в частности, в промысловой океанологии.

В докладе Географическому обществу, сделанном 7 октября 1870 г., о планах своего путешествия в Тихий океан среди многих других задач Миклухо-Маклай ставил следующие:

“Исследование температуры и удельного веса морской воды на разных глубинах и в разных местах. Проверка открытия Росса относительно линии постоянной температуры. Наблюдения над образованием льда в море; действительно ли он образуется вследствие поднимающихся со дна или с глубины пластинок льда...

Действительно ли закон понижения температуры вблизи берегов у островов Тихого океана оказывается неверным? Наблюдения над направлением и значительностью морских течений”.

Из этого перечня видно, какое большое значение придавал Миклухо-Маклай океанологическим исследованиям.

В свое первое путешествие на Новую Гвинею Миклухо-Маклай отправился на винтовом корвете “Витязь”, которым командовал капитан 2-го ранга Павел Николаевич Назимов.

“Витязь” вышел из Кронштадта 27 октября 1870 года. В Портсмуте Миклухо-Маклай получил от Английского адмиралтейства шесть диплотов с выемками для взятия проб грунта, 1 000 морских сажен (1 830 м) пенькового пятимиллиметрового лотлиня и два заказанных заранее глубоководных термометра Миллер-Казелла.

3 февраля 1871 г. на переходе корвета от островов Зеленого Мыса к Рио-де-Жанейро на 3° с. ш. и 24° 24' з. д. во время штиля, Миклухо-Маклай измерил температуру океана на глубине 1 830 метров. Температура оказалась равной 3,5°, в то время как на поверхности моря она была равна 27,6°.

Это измерение глубинной температуры повлекло за собой две интересные статьи Маклая. В одной из них он говорит о том, что вода в глубинах океана находится в постоянном движении и что в океане существует обмен вод экваториальных и полярных и подчеркивает, что этим опровергается теория Росса.

Как мы видели, первые основанные на наблюдениях сообщения об обмене полярных и экваториальных вод были высказаны еще Э. Ленцсм.

В дальнейшем Миклухо-Маклай не упускал ни одного случая для измерения температур океана. Во время стоянки корвета в Рио-де-Жанейро с 12 по 24 февраля 1871 г. им было сделано семь станций. На четырех из них температура измерялась через каждую сажень от поверхности моря до дна на глубине 14 сажен. Одна станция была сделана к востоку от Рио-де-Жанейро до глубины 170 сажен, десять станций - на материковой отмели между устьем Ла-Платы и заливом Сан-Матиас, и семь станций в Магеллановом проливе.

В Тихом океане Миклухо-Маклай сделал пять станций с измерением температуры через каждые пять сажен (две в заливе Консепсьон и по одной у Вальпараисо, у острова Питкерн и острова Мангарева). Два ряда измерений температур в Тихом океане - один ряд на глубинах до 500 сажен на 32° 26' ю. ш. и 73°10' 28" з. д. и другой - на глубине до 1 000 сажен на 14°40'47" ю. ш. и 164°01'51" з. д.

Для проверки гипотезы Гумбольдта о том, что температура поверхностных вод океана понижается по мере приближения к берегам, Миклухо-Маклай измерял поверхностные температуры океана при приближении к бухте Консепсьон, к Вальпараисо и к островам Пасхи, Мангарева, Таити, Уполу (Самса), Ротума и к Новой Ирландии. Надо отметить, что этот вопрос до сих пор окончательно не выяснен. Известно лишь, что во многих районах понижение температуры поверхностных вод, по мере приближения к берегу, объясняется сгонно-нагонными явлениями, создающими у берегов перемешивание теплых поверхностных вод с более холодными глубинными.

Для деятельности Миклухо-Маклая характерно, что он не только наблюдал, но, производя наблюдения, отмечал, для какой цели эти наблюдения были произведены и какие выводы из них можно сделать. Наблюдая резкие суточные колебания температуры поверхностных вод в Рио-де-Жанейро, Маклай, среди других факторов, отмечал влияние на спокойную воду солнечной радиации в дневное время и излучения - в ночное. Указывая на низкую температуру вод материковой отмели восточного побережья Южной Америки, он объяснял это явление малыми глубинами, а однородность вод. у восточного входа в Магелланов пролив, так же как и в самом Магеллановом проливе, сильным приливным перемешиванием.

Миклухо-Маклай в своей работе отметил большую помощь, оказанную ему в его исследованиях командиром корвета Павлом Николаевичем Назимовым, старшим офицером П. П. Новосильским и командой “Витязя”.

8 сентября 1871 г. “Витязь” пришел в залив Астролябия (берег Маклая на Новой Гвинее), где Миклухо-Маклай обосновался для своих этнографических работ.

15 сентября корвет отправился на Дальний Восток. На пути к заливу Астролябия и во время стоянки на якоре в этом заливе “Витязь” положил на карту северо-восточный берег Новой Гвинеи, залив Астролябия с прилегающими островами, бухту Константина и пролив между островом Лонг-Айленд и берегом Новой Гвинеи, названный проливом Витязь.

Во время пребывания в заливе Астролябия, помимо основных своих работ по этнографии и биологии, Миклухо-Маклай вел три раза в день правильные метеорологические наблюдения и измерения температуры поверхностной воды, а также наблюдения над уровнем моря. Это были первые правильные гидрометеорологические наблюдения в этом районе Мирового океана.

О Маклае, оставшемся на Новой Гвинее, до Петербурга доходили лишь смутные слухи. Поэтому клиперу “Изумруд” под командой капитана 2-го ранга Михаила Николаевича Кумани, стоявшему в Шанхае, было приказано пройти к Новой Гвинее.

7 декабря 1872 г. “Изумруд” стал на якорь в бухте Астролябия, из которой вместе с Маклаем на борту вышел 22 декабря. Попутно он описал пролив между островом Каркар (Дампир) и Новой Гвинеей, названный проливом Изумруд. В Гонконге Маклай покинул корабль.

Следующее свое путешествие на Новую Гвинею, на этот раз в ее северо-западную часть, Маклай совершил в 1874 г. на специально нанятом местном парусном судне. Здесь Маклай открыл не обозначенный на карте пролив между Новой Гвинеей и небольшим архипелагом Мавара, названный проливом великой княгини Елены. В этом районе он пробыл неделю.

Третье посещение Новой Гвинеи (берега Маклая) продолжалось с конца июня 1876 г. по середину ноября 1877 года. За это время, помимо обычных для Миклухо-Маклая исследований, он собрал интересные сведения о землетрясениях в районе берега Маклая, а также установил, что этот берег на большом расстоянии от береговой черты “представляет не что иное, как выдвинутый из моря коралловый риф”

8 июне 1878 г. Маклай приехал в Сидней и свои путешествия стал совершать из этого порта. В 1881 г. по его настоянию в Сиднее была открыта морская биологическая станция.

В 1879-1880 гг. Маклай четвертый раз побывал на Новой Гвинее, а в начале 1881 г. пятый раз.

В начале 1882 г. Мельбурн посетила русская эскадра в составе судов “Африка”, “Пластун” и “Вестник”. На “Вестнике” Маклай добрался до Сингапура, где пересел на корвет “Азия”, возвращавшийся в Россию через Суэцкий канал. В Генуе он пересел на броненосец “Петр Великий” и во второй половине сентября 1882 г. вернулся в Петербург. Таким образом, после почти двенадцатилетних путешествий Маклай завершил кругосветное плавание.

Уже в конце 1882 г. Маклай снова отправился в Индонезию для продолжения своих исследований. В Батавии (ныне Джакарта, столица Индонезии на острове Ява) он случайно увидел корвет “Скобелев” под командой капитан-лейтенанта Вадима Васильевича Благодарева. “Скобелев” должен был идти во Владивосток, но Маклай уговорил находившегося на судне контр-адмирала Копытова зайти в залив Астролябия. В середине марта 1883 г. он в шестой и последний раз побывал на Новой Гвинее.

“Скобелев” простоял в заливе Астролябия двое суток и положил на карту северо-западную часть залива, бухту Алексея и несколько небольших островков, из которых крупнейший был назван островом Скобелева. Сошел Маклай с корвета на Филиппинских островах.

Все другие свои морские переезды Миклухо-Маклай совершал на иностранных судах.