I 1890 deltok Björling på Nordenskiölds ekspedisjon til Spitsbergen. Året retter (1891) reiste Björling til Grønland der han i en robåt med grønlandsk besetning klarte å trenge lenger nordover enn tidligere ekspedisjoner. Han kom til en øy som han kalte Holms øy, på 74°,5 nordre breddegrad.