В первой половине XIX в. Семиречье, т. е. юго-восточная часть Казахстана, оставалась слабо изученной территорией. В 1840, 1841 и 1843 гг. в этом регионе по поручению Петербургского ботанического сада путешествовал А.И. Шренк. Его исследования не ограничились ботаническими сборами — он выполнил также географические наблюдения совместно с военным топографом Тимофеем Феофановичем Нифантьевым.

В 1840—1841 гг. из Семипалатинска они прошли на юг, к р. Аягуз, посетили восточное побережье озера Балхаш, впервые обследовали и нанесли на карту Джунгарский Алатау, причем осмотрели часть северных и южных склонов хребта и дважды перевалили его. Они описали озера Сасыкколь и Алаколь, низовья впадающих в него речек, в том числе Эмель и Урджар, проследили также около 200 км южного склона хребта Тарбагатай.

В 1843 г. из Омска Шренк и Нифантьев двинулись на юг, пересекли центр Казахского мелкосопочника и осмотрели западный берег Балхаша. Затем они засняли небольшие участки течения рек Или и Лепсы, после чего повернули на север и достигли Семипалатинска. Итогом их трехлетней работы явилась карта обследованной территории, составленная Нифантьевым. Шренк установил, что сравнительно недавно озера Балхаш, Сасыкколь и Алаколь составляли единое целое. Иными словами, он первый пришел к верному выводу о существовании крупной Балхаш-Алакольской котловины.