اولین کسانی که رودخانه‌های زنگ‌زده آلاسکا را مستند کردند، کارکنان سازمان زمین‌شناسی و سرویس پارک‌های ملی ایالات متحده بودند که درحال بررسی این موضوع بودند که چگونه تغییرات خاک منجمد در رشته‌کوه بروکس بر ماهی‌هایی مانند دالی واردن (گونه‌ای قزل آلا) تاثیر می‌گذارد.
وقتی در آگوست ۲۰۱۸ زیست‌شناسی به نام مایک کری با هلی‌کوپتر پرواز کرد تا حسگر آب را که در جریان پاکیزه‌ای در شرق سالمون رها کرده بود، بازیابی کند، متوجه شد کف آن با لجن نارنجی‌رنگی پوشیده شده است. او ماهی یا حشره‌ای پیدا نکرد و با خود گفت: «تنوع زیستی نابود شده است.»
دیال و سالیوان که درحال مطالعه مسیر شمال خط درختان در محدوده گرم‌تر رشته کوه بروکس بودند، از سرعت تغییر نهرها متحیر شدند. در یکی از سفرهای اکتشافی آنها در سال ۲۰۲۰، آب درون یکی از نهرها چنان اسیدی بود که پودر شیری را که با خود برده بودند، لخته کرد.
لایه منجمد خاک حاوی مواد حیوانی و گیاهی است که دو برابر بیشتر از اتمسفر کربن را درخود جای داده است. وقتی لایه منجمد خاک ذوب می‌شود، میکروب‌ها این مواد را هضم می‌کند و متان و کربن دی اکسید را منتشر می‌کنند.
میکروب‌های درون خاک منجمد ذوب شده، نه تنها متان بلکه آهن محلول نیز تولید می‌کنند
در سال ۲۰۱۶ در روسیه، آزاد شدن ویروس سیاه‌زخم درنتیجه‌ی ذوب لایه منجمد خاک جان پسری ۱۲ ساله را گرفت. ذوب لایه منجمد خاک می‌تواند ویروس‌ها و مواد شیمیایی را آزاد کند که عواقب بالقوه غیرمنتظره‌ای خواهد داشت.
زنگ زدن رودخانه‌ها دانشمندان آلاسکا را سردرگم کرده بود. آنها فکر می‌کردند علت این امر ذوب‌شدن لایه منجمد خاک است، اما از چگونگی آن مطمئن نبودند. سپس دیوید کوپر، بوم‌شناس دانشگاه ایالتی کلرادو پیشنهاد کرد میکروب‌های درون خاک نه تنها متان، بلکه آهن محلول نیز تولید می‌کنند.
کوپر در سال ۲۰۲۱ همراه دیال به سفر تحقیقاتی در حوالی سالمون آمده بود و در آنجا آهن فراوانی را در آب مشاهده کرد. او با خود فکر کرد علت این امر ممکن است باکتری‌ها باشند. در فرایند شیمیایی شکستن ترکیبات کربنی برای به دست آوردن انرژی، اتم‌های هیدروژن با یک الکترون اضافی تولید می‌شوند. بسیاری از باکتری‌ها برای گرفتن الکترون اضافی، به مولکول‌های اکسیژن متکی هستند (فرایند احیا). اما در محیط های پرآب که اکسیژن آزاد وجود ندارد، تنفس باکتریایی می‌تواند عناصر دیگری مانند گوگرد را احیا کند یا می‌تواند آهن اکسیدشده را احیا کند که به همراه مواد آلی و منگنز به خاک رنگ قهوه‌ای می‌دهد.
کوپر فکر می‌کند ذوب شدن خاک منجمد زیر تالاب‌ها به باکتری‌ها اجازه می‌دهد آهن اکسیدشده را احیا کنند. آهن احیاشده برخلاف آهن اکسیدشده در آب محلول است. اگر آهن احیاشده توسط آب زیرزمینی حرکت داده شود و به جریان اکسیژن‌داری برسد، می‌تواند بار دیگر اکسید شود. وقتی این اتفاق می‌افتد، آهن به شکل زنگ از آب جدا می‌شود و جریان آب را نارنجی می‌کند.
پژوهشگران در نقطه‌ای از منطقه که پوشش گیاهی از بین رفته و سیاه شده بود، از جریان آب نمونه‌برداری کردند. وقتی سالیوان حسگر را درون بطری فرو برد، pH برابر ۲٫۹۵ را نشان داد که همچون pH سرکه است. علت سوختن پوشش گیاهی نیز همین آب اسیدی بود و این مدل سوختگی‌ها در چند نقطه به چشم می‌خورد.
اگرچه فرضیه باکتری‌ها علت نارنجی بودن را توضیح می‌دهد، نمی‌تواند علت اسیدی بودن را توضیح دهد. در اواخر سال ۲۰۲۲، لیونز برای پیشنهاد این ایده که آب با مواد معدنی موجود در سنگ بستر واکنش نشان می‌دهد، با دیال تماس گرفت.