Balai Arkeologi Yogyakarta adalah instasi pemerintah yang memiliki tugas dan fungsi melakukan penelitian dan pengembangan arkeologi. Sebagai satu instansi yang berada di bawah Kementerian Pendidikan, Kebudayaan, Riset dan Teknologi, instansi ini memiliki wilayah kerja dari Provinsi Jawa Timur, Jawa Tengan dan Daerah Istimewa Yogyakarta. Sejak tahun 2018, Balai Arkeologi Yogyakarta mulai melakukan penelitian intensif di Pulau Kangean baik berupa survei maupun ekskavasi. Kegiatan ini mendapat dukungan dari pemerintah daerah Kabupaten Sumenep serta KPH Madura.
Hasil penelitian yang telah diperoleh berupa temuan beberapa gua yang menunjukkan indikasi sebagai hunian dan tempat aktivitas manusia pada masa prasejarah. Gua-gua tersebut sebagian besar berada pada wilayah Perhutani dan beberapa diantaranya berada di lahan milik penduduk. Salah satu gua yang ditemukan telah diteliti lebih lanjut dengan melakukan ekskavasi (penggalian arkeologis). Gua tersebut adalah Gua Arca yang terletak di Desa Daandung, Kecamatan Kangayan atau berada di bagian tengah Pulau Kangean sisi utara. Penggalian arkeologis pertama dilakukan pada tahun 2019 sedalam 95 cm dengan temuan arkeologi berupa pecahan gerabah, artefak berbahan batu (serpih,bilah dan lancipan), artefak berbahan tulang, fragmen tulang binatang, fragmen cangkang kerang dan tulang manusia berupa satu ruas jari dan satu gigi taring.
Hasil identifikasi terhadap temuan etulang binatang menunjukkan beberapa jenis binatang yang pernah hidup dan dimanfaatkan oleh penghuni Gua Arca yaitu jenis Cervidae (merupakan jenis hewan yang paling banyak ditemukan) dengan berbagai species seperti Muntiacus muntjak, Rusa sp., Cervus sp. Jenis bintang besar lain juga ditemukan seperti Bovidae dengan beberapa spesies seperti Bos sp. dan Duboisia santeng (?). Kehadiran Elephas sp. (gajah) juga terekam dari temuan di Gua Arca bersamaan dengan Suidae (babi), Tragulidae, dan binatang yang hidup di pepohonan yaitu beberapa jenis Cercopithecidae, seperti spesies Macaca sp. Binatang melata juga ditemukan yaitu Varanus sp. Selain temuan binatang besar, juga diketahui adanya beberapa jenis binatang kecil seperti berbagai spesies Cheroptera (Microchiroptera dan Pteropus), Aves, dan beberapa jenis Rodentia (Alifah et al, 2019).
Keberadaan Crocodilidae juga terekam dari temuan satu gigi yang telah dipangkas menjadi artefak. Temuan-temuan ekofak tulang binatang tersebut paling banyak didapatkan kedalaman 65-70 cm dari permukaan tanah. Sementara identifikasi terhadap temuan cangkang kerang menunjukan berbagai jenis kerang yang telah dikonsumsi terutama dari jenis Potamididae dan Neritidae. Berdasarkan habitatnya, kerang yang paling banyak ditemukan adalah kerang yang hidup di daerah pesisir/pasang surut dan di daerah mangrove. Namun terdapat pula temuan kerang air tawar yaitu Pilsbryoconcha sp. yang merupakan jenis kerang yang biasa hidup pada sungai dengan kuantitas yang sangat minim (Alifah et al., 2019). Sementara temuan artefak yang paling khas dari situs Gua Arca adalah adanya intensitas pembuatan lancipan berbahan batu rijang dengan teknologi yang sangat khas. Setelah dilakukan analisis pertanggalan dengan diketahui bahwa temuan-temuan tersebut berasal dari kurun 6.000-900 BP atau sekitar 4.000 tahun sebelum Masehi dan pada lapisan atasberada pada kurun 1.100 Masehi.
Hasil penelitian yang telah diperoleh berupa temuan beberapa gua yang menunjukkan indikasi sebagai hunian dan tempat aktivitas manusia pada masa prasejarah. Gua-gua tersebut sebagian besar berada pada wilayah Perhutani dan beberapa diantaranya berada di lahan milik penduduk. Salah satu gua yang ditemukan telah diteliti lebih lanjut dengan melakukan ekskavasi (penggalian arkeologis). Gua tersebut adalah Gua Arca yang terletak di Desa Daandung, Kecamatan Kangayan atau berada di bagian tengah Pulau Kangean sisi utara. Penggalian arkeologis pertama dilakukan pada tahun 2019 sedalam 95 cm dengan temuan arkeologi berupa pecahan gerabah, artefak berbahan batu (serpih,bilah dan lancipan), artefak berbahan tulang, fragmen tulang binatang, fragmen cangkang kerang dan tulang manusia berupa satu ruas jari dan satu gigi taring. Hasil identifikasi terhadap temuan etulang binatang menunjukkan beberapa jenis binatang yang pernah hidup dan dimanfaatkan oleh penghuni Gua Arca yaitu jenis Cervidae (merupakan jenis hewan yang paling banyak ditemukan) dengan berbagai species seperti Muntiacus muntjak, Rusa sp., Cervus sp. Jenis bintang besar lain juga ditemukan seperti Bovidae dengan beberapa spesies seperti Bos sp. dan Duboisia santeng (?). Kehadiran Elephas sp. (gajah) juga terekam dari temuan di Gua Arca bersamaan dengan Suidae (babi), Tragulidae, dan binatang yang hidup di pepohonan yaitu beberapa jenis Cercopithecidae, seperti spesies Macaca sp.
Binatang melata juga ditemukan yaitu Varanus sp. Selain temuan binatang besar, juga diketahui adanya beberapa jenis binatang kecil seperti berbagai spesies Cheroptera (Microchiroptera dan Pteropus), Aves, dan beberapa jenis Rodentia (Alifah et al, 2019). Keberadaan Crocodilidae juga terekam dari temuan satu gigi yang telah dipangkas menjadi artefak. Temuan-temuan ekofak tulang binatang tersebut paling banyak didapatkan kedalaman 65-70 cm dari permukaan tanah. Sementara identifikasi terhadap temuan cangkang kerang menunjukan berbagai jenis kerang yang telah dikonsumsi terutama dari jenis Potamididae dan Neritidae. Berdasarkan habitatnya, kerang yang paling banyak ditemukan adalah kerang yang hidup di daerah pesisir/pasang surut dan di daerah mangrove. Namun terdapat pula temuan kerang air tawar yaitu Pilsbryoconcha sp. yang merupakan jenis kerang yang biasa hidup pada sungai dengan kuantitas yang sangat minim (Alifah et al., 2019). Sementara temuan artefak yang paling khas dari situs Gua Arca adalah adanya intensitas pembuatan lancipan berbahan batu rijang dengan teknologi yang sangat khas. Setelah dilakukan analisis pertanggalan dengan diketahui bahwa temuan-temuan tersebut berasal dari kurun 6.000-900 BP atau sekitar 4.000 tahun sebelum Masehi dan pada lapisan atasberada pada kurun 1.100 Masehi.
Pada tahun ini (2021), penggalian arkeologis kembali dilakukan di Gua Arca untuk mencari temuan lebih lengkap dari hasil yang telah diperoleh pada tahun 2019 lalu. Penelitian dipimpin oleh Alifah, S.S., M.A dan dibantu oleh enam orang anggota tim yang berasal dari Balai Arkeologi Yogyakarta, Himpunan Ahli Arkeologi Indonesia serta Lembaga penelitian “Rijang Research”. Target dari penggalian arkeologi tahun 2021 ini adalah mencari bukti hunian awal/tertua di Pulau Kangean baik dari sisi bukti fisik manusianya maupun hasil budaya yang dikembangkan baik berupa pencapaian teknologi, pola adaptasi terhadap lingkungan maupun bukti perubahan sumberdaya alam yang terjadi di Pulau Kangean pada ribuan tahun yang lalu.
Penggalian arkeologis yang telah dilaksanakan selama 13 hari mulai tanggal 1-13 Juni 2021 telah berhasil menemukan ribuan tatal batu serta puluhan artefak batu dengan teknologi pemangkasan yang sangat tinggi sehingga menghasilkan alat batu yang unik. Dari himpunan temuan tatal dan artefak batu yang ada, setidaknya ditemukan adanya dua tipologi alat batu yang sangat khas berupa lancipan. Sejauh ini kedua tipologi ini berbeda dengan artefak batu yang pernah ditemukan dari situs-situs prasejarah lainnya di Indonesia. Berdasarkan hal tersebut, Kedua tipologi ini selanjutnya diberi nama dengan lancipan batu tipe Kangean 1 (berbentuk lonjong pipih dan meruncing pada bagian ujungnya) dan tipe Kangean 2 (berbentuk seperti ujung peluru). Selain kedua tipologi artefak tersebut, juga diperoleh temuan lain berupa gigi manusia (?), gigi dan tulang binatang serta cangkang kerang. Temuan tersebut masih membutuhkan analisis lebih lanjut mengingat kondisinya terselimuti oleh konkresi gamping.
Berdasarkan temuan arkeologis yang diperoleh selama penelitian sejak tahun 2018, 2019 dan 2021, terdapat indikasi bahwa Gua Arca merupakan situs perbengkelan alat batu yang telah berkembang pada masa prasejarah. Aktivitas perbengkelan tersebut juga didukung dengan aktivitas lain seperti perburuan binatang, pengumpulan kerang, penangkapan ikan dan pemanfaatan beberapa jenis tanaman sebagai sumber makanan. Analisis dating akan segera dilakukan untuk mengetahui konteks kronologi tertua dari bukti budaya yang telah ditemukan di Gua Arca, Pulau Kangean.
Kegiatan ekskavasi di Gua Arca serta pengambilan sampel tanah untuk analisis miktobotani.
Pengambilan sampel tanah 
Pengayaan tanah dan beberapa temuan ekskavasi berupa fragmen gerabah, lancipan tulang, lancipan batu tipe Kangean 1 dan alat serpih dari Gua Arca
Tim penelitian beserta seluruh tenaga yang membantu proses penggalian arkeologis.
