В 1860—1861 гг. научное и «хозяйственно-статистическое» исследование Калмыцкой степи провела военно-топографическая Кумо-Манычская экспедиция под начальством Капитона Ивановича Костенкова. Один из сотрудников — межевой инженер Иван Степанович Крыжин впервые закартировал все Ергени (длина около 350 км).

Другой участник экспедиции — геолог Николай Павлович Барбот де Марни описал их: Ергени — не горный хребет, а скорее плоская возвышенность, протягивающаяся в меридиональном направлении от Маныча за Царицын. Ергени служат водоразделом левых притоков Дона, речек, исчезающих в степи, и (севернее Царицына) небольших правых притоков Волги. Восточный склон Ергеней быстро спускается к низменной степи в виде крутых, округлых скатов, изрезанных лощинами. Поэтому с Бостока они кажутся настоящими горами; западный же склон их совершенно полог.

Барбот де Марни установил, что вместо большой р. Сарпы, якобы берущей начало в центре Калмыцкой степи, существует система горько-соленых Сарпинских озер, впервые им описанных. (Рекой Сарпой теперь называют заполняющиеся весенней талой водой протоки между озерами; длина ее — около 160 км.)

Низменное пространство, ограниченное Ергенями, Волгой, Каспием и Ставропольской возвышенностью, т. е. юго-западная часть Прикаспийской низменности, по Н. Барботу де Марни, состоит из бесчисленных возвышений, небольших озерных впадин и бугров сыпучего песка. Системой Сарпинских озер она делится на две части — северо-восточную, изобилующую сенокосами, без озер, и юго-западную, содержащую очень много пресных и соленых озер, солончаков, местами совершенно лишенную растительности.