Ayant obtenu son diplôme, en 1853, Nordenskiöld accompagne son père dans l'Oural pour étudier les mines de fer et de cuivre de Nijni Taguil. Il publie quelques années après son mémoire Om grafitens och chondrotitens kristallformer (« Sur les formes de cristaux de graphite et de chondrodite »).
Proche de Johan Ludvig Runeberg, il appartenait aux libéraux anti-tsaristes et, en 1855 pendant la guerre de Crimée, un de ses discours a attiré l'attention des autorités impériales russes quant à ses opinions politiques. Cela a conduit à son licenciement de l'université.
Il s'est ensuite rendu à Berlin, en poursuivant ses études en minéralogie, et en 1856 obtient une bourse de l'université d'Helsingfors et l'utilise dans des travaux de recherche géologique en Sibérie et au Kamtchatka. Il obtient en 1857 son doctorat en tant que spécialiste de la chimie et la géologie, spécialisé dans le fer et mines de cuivre. Il a ensuite suscité à nouveau la suspicion des autorités, de sorte qu'il a été forcé de quitter de nouveau la Finlande et a été privé du droit d'occuper un poste dans une université de Finlande.
Adolf Erik Nordenskiöld acquiert de l'expérience au Groenland, au Svalbard et en mer de Kara[2]. Par exemple en 1858, 1861 (avec Otto Martin Torell), 1864 et 1871, il est en expédition au Svalbard[3]. En 1870, il est au Groenland, entre 1872 et 1875, dans l'Arctique sur le Sofia et, en 1875, à l'embouchure du fleuve Ienisseï.
Il mène son expédition la plus notable sur la Vega — un baleinier de 45 mètres renforcé et équipé d'une machine à vapeur[4] — et la Lena en 1878-1879[2]. Membre de l'Académie royale des sciences de Suède, il apporte un soin particulier aux travaux scientifiques. Il obtient le soutien financier du Suédois Oscar Dickson et du Russe Alexandre Sibiriakov[2]. Il part de Göteborg le [2], atteint le cap Tcheliouskine au nord de la péninsule de Taïmyr le [2] et s'engage donc vers l'Est chose qu'aucun navire européen n'avait faite auparavant[2]. À l'embouchure de la Léna, la Vega continue sa route et la Lena remonte le fleuve jusqu'à Iakoutsk[2]. La Vega atteint le cap Chelagski en [2]. Là la progression du navire est stoppée par le pack alors qu'il ne reste qu'un jour de navigation pour atteindre le détroit de Béring[2]. Un hivernage de neuf mois est donc nécessaire jusqu'à l'été suivant[4]. Grâce à des tribus de Tchouktches, un dictionnaire tchouktche est réalisé pour mettre à profit cette pause forcée et du courrier est envoyé à destination de l'Europe[4]. Le , le navire se dégage de la glace et devient le premier à franchir le passage du Nord-Est[4]. La route se poursuit jusqu'au où le navire atteint Yokohama au Japon[4].
Nordenskiöld est fêté en héros, reçu par de nombreux gouvernements et au retour de la Vega en Suède, le jour est décrété fête nationale[4].
En 1882-1883, il mène une expédition dans la baie de Disko. Il part le 3 juillet 1883 avec 9 hommes dont 2 skieurs lapons et, dès le 18 juillet, atteint un point à 120 km de la côte démontrant que le mythe du centre verdoyant, est bien une légende. L'altitude de 1 947 m à une distance de 230 km ets atteinte par les deux skieurs lapons[5].
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Dans la bande dessinée La Couronne des Croisés de Keno Don Rosa, Adolf Erik Nordenskiöld rencontre Balthazar Picsou à l'exposition internationale de Chicago, en 1893.
« Autobiographie de A. E. Nordenskiöld », dans les Lettres de A. E. Nordenskiöld racontant la découverte du passage du Nord-Est du pôle nord —1878-1879—, avec une préface par M. Daubrée, Paris : chez Maurice Dreyfous, éditeur, 1880, p. 19–56
Bertrand Imbert et Claude Lorius, Le grand défi des pôles, Paris, Gallimard, coll. « Découvertes Gallimard », (réimpr. 2006), 224 p. (ISBN9782070763320)
Eric Hoesli, L'épopée sibérienne, La Russie à la conquête de la Sibérie et du Grand Nord, Genève, éditions des Syrtes et Paulsen, , 826 p. (ISBN978-2-940523-70-2), p. 601-609.
↑Paul-Émile Victor, Les Explorations polaires, tome IV de Histoire Universelle des Explorations publiée sous la direction de L.-H. Parias, Paris, Nouvelle Librairie de France, 1957, p. 266
↑Paul-Émile Victor, Les Explorations polaires, tome IV de Histoire Universelle des Explorations publiée sous la direction de L.-H. Parias, Paris, Nouvelle Librairie de France, 1957, p. 260