На втором этапе экспедиции, 8–28 августа 2007 г., были проведены количественный учет морских птиц и млекопитающих по ходу движения судна, аэровизуальные наблюдения с вертолета, авиадесантное орнитофаунистическое обследование высокоширотных островов (12 островов архипелагов ЗФИ и Северная Земля, о-ва Ламон (ЗФИ), островов Шмидта, Комсомолец, Октябрьской Революции).

Большой объем попутных орнитологических исследований в 2007–2008 гг. был выполнен сотрудниками ММБИ КНЦ РАН с борта атомных ледоколов.

Летом 2007 г. на юго-западе п-ова Ямал, в районе п. Еркуты, был проведен первый полевой сезон в рамках проекта «Хищники Арктики как индикаторы состояния тундровых экосистем» с участием Института экологии растений и животных УРО РАН, МГУ и норвежских исследовательских центров. Велись наблюдения за песцами, лисицами, ласками, горностаями, мышевидными грызунами (полевки и лемминги). Отмечен рост числа лисиц, которые вытесняют песцов. Эта тенденция связана с потеплением в Арктике. В Скандинавии она достигла угрожающего характера – там практически утрачена популяция континентального песца.

Институт географии РАН в 2007 г. проводил полевые исследования в европейском секторе Арктики, в устье реки Печоры и в других областях. Проводился сбор данных для реконструкции развития растительности и арктического фаунистического комплекса хроносрезов позднего плейстоцена и голоцена – аналогов современной и прогнозируемой климатической обстановки. Выявлены особенности динамики растительности в оптимум голоцена – 5800–5500 лет тому назад (активное торфообразование, смена растительности от безлесных тундр к таежным комплексам (в течение 1000 лет)). Уточнены границы распространения биоты и экосистем тундр и лесотундр.

Важным направлением стали наблюдения за загрязняющими веществами в атмосфере Арктики, в частности развитие системы циркумполярного мониторинга. В марте – апреле 2008 г. на полярной станции Валькаркай усилиями НПО «Тайфун» и Чукотского УГМС была запущена станция мониторинга стойких органических загрязнителей (СО3) в атмосферном воздухе. Проводился регулярный отбор проб воздуха для определения содержания полихлорированных бифенилов (ПХБ), некоторых хлорорганических пестицидов (ХОП) и полициклических ароматических углеводородов (ПАУ). Кроме того, отбирались пробы почв и снега для оценки выпадений. Массовая концентрация конгенеров ПХБ на ст. Валькарай оказалась одной из самых высоких, наблюдаемых в Арктике.

С 2007 г. усилиями НПО «Тайфун» и Северного управления Гидрометслужбы России в районе поселка Амдерма проводится мониторинг содержания элементарной ртути в атмосферном воздухе. Ртуть – один из трех наиболее опасных с экологической точки зрения ТМ. В Арктике наблюдается повышенная концентрация ртути в воздухе. Ее внутригодовая изменчивость обусловлена естественными механизмами и сопровождается выпадением на подстилающую поверхность, что приводит к повышенному содержанию ртути в рыбах и тканях животных. Наблюдения проводились с помощью автоматизированного анализатора Terkan 2537А, фиксировались ежечасные и среднесуточные значения концентрации ртути.

Исследование речного переноса загрязняющих и других веществ, их влияния на морскую среду было одной из главных задач в экспедиции Института океанологии РАН, которая состоялась в феврале – марте 2007 г. в устьях рек Северной Двины и Пинеги. Исследовались эоловый и ледовый перенос и потоки вещества путем наблюдений в снежно-ледяном покрове и в подледной воде (растворенная и взвешенная фаза).

Состояние экосистем береговой зоны Баренцева моря, включая сушу и прибрежные воды, исследовали специалисты ММБИ в 2007–2008 гг. (Фитобентос-2007, -2008). В 2007 г. экспедиция проводилась в три этапа (январь, июль – август, сентябрь – октябрь) в районах губ Дальнезеленецкая и Ярнышная. Проводились исследования физиологических, морфологических, популяционных и фитоценотических характеристик губ Восточного Мурмана с целью изучения их адаптивных реакций на абиотические и биотические факторы внешней среды. Схема работ 2008 г. была такой же, как и в 2007 г., только первый этап исследований был проведен в апреле.