蒙大拿州是距離海洋最遠的地方之一，至少在 6000 萬年前就是如此。然而，在測量海水酸度方面，來自米蘇拉的一個小組被證明是最擅長製造廉價且耐用的感測器的，該感測器能夠準確測量pH值（即酸鹼度），同時還能探測3000米深的水域。這就是Sunburst Sensors 贏得兩項 Wendy Schmidt 海洋健康 XPRIZE 獎的原因，該獎項於7月20日在一次晚會上宣佈。
“飛掠冥王星比從海洋中獲取資料容易得多，” 資助這些獎項以幫助開發解決實際問題的技術的 Wendy Schmidt 說。“但一個是我們的肺，另一個不是。一個給我們食物，另一個不給我們。”
Schmidt 此前資助了一項 XPRIZE 獎，該獎項開發了更好的清理石油洩漏的方法。但是，對於這組獎項，目標是開發一種易於使用的裝置，該裝置能夠以低成本可靠地測量海洋 pH 值，以及一種更堅固的感測器，該感測器能夠在極端條件下（例如深海的低溫和巨大壓力下）準確測量 pH 值，同時仍能檢測到小至 0.002 的變化，這大約是目前的年變化率。海洋酸化是一種“無聲的威脅，” Schmidt 說。“我們需要將人們與海洋聯絡起來，將其視為他們的生命支援系統、食品儲藏室和遊樂場。”
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由於化石燃料的燃燒和森林的砍伐，以及人類對地球的其他改變，大氣中現在含有大約 百萬分之 400 的二氧化碳。但大約四分之一的人類活動釋放的過量二氧化碳目前溶解到全球海洋的水中，產生碳酸，使海水酸性更強。根據迄今為止的測量，海洋的酸度增加了 30%，在對數 pH 值刻度上從 8.2 下降到 8.1。“我們對深處的 pH 值一無所知，這真令人擔憂，” XPRIZE 基金會海洋高階主管、比賽管理者生物學家 Paul Bunje 說。
但是有了廉價、易於使用的感測器，可以收集更多關於海洋酸化的資料，包括在幾釐米上下或左右移動時可能發生的變化。“它們必須是廉價的，因為它們總是被損壞，” Schmidt 說。“它們需要無處不在且可丟棄。”
因此，早在 2013 年，就有 18 個團隊參加了比賽，從一個提議將 pH 感測器放在衝浪板鰭上的組織（稱為 Smartphin）到一群來自加利福尼亞州卡梅爾的眾籌高中生。所有決賽選手都通過了三輪測試，包括在蒙特雷灣水族館 27.5 米的水箱中的測試，在普吉特海峽沿海水域進行的為期一個月的試執行，以及最後在夏威夷海岸外約 160 公里處進行的為期六天的深海測試。耐用的感測器將意味著一些感測器可以安裝在自主滑翔機上，並可能在冬季被送到北極海冰下，以收集六個月或一年的資料。
在所有測試結束時，Sunburst Sensors 獲得了 150 萬美元的 XPRIZE 獎金，以進一步開發自 1999 年以來一直在開發的裝置。米蘇拉高中同學、機械工程師 James Beck 和海洋化學家 Mike DeGrandpre 開發了一種廉價的潛水自主繫泊儀器 i-SAMI，每個感測器的成本低於 1000 美元，以及一種用於耐用性的鈦合金版本，稱為 t-SAMI。Bunje 解釋說，i-SAMI 基本上是基於“他們能找到的所有廉價零件”構建的。兩種裝置都依賴於吸入海水樣品，注入染料，然後用雷射照射所得混合物以檢測 pH 值。“操作這些東西不應該需要海洋感測方面的專家，” Bunje 補充道。就 Sunburst 的 i-SAMI 而言，由於具有自校準等功能，它確實不需要。
當然，Sunburst 不是唯一的贏家。所有決賽選手都在繼續開發他們的感測器，包括油氣技術巨頭斯倫貝謝的一個分支，名為 ANB Sensors，代表酸-中性-鹼，以及蒙特雷灣水族館研究所 (MBARI) 和斯克裡普斯海洋研究所的研究人員與霍尼韋爾等公司之間的合作，名為 Team DuraFET，用於許多 ARGO 浮標上已經存在的感測器，這些浮標正在勘測全球海洋。
測試並非一切順利，包括一個感測器在水箱測試期間脫離繫泊，沉入水底，原因是酸性更強的海水中的船用級鋼腐蝕程度高於預期。在公海測試中，ANB 感測器由於一些有缺陷的塑膠，發現自己被壓碎在 2000 米的深度。但這並沒有阻止該感測器因其經濟性和易用性而獲得二等獎。“我想要最優雅的感測器，” Schmidt 說。“誰將成為感測器的蘋果？”
即使是那些沒有進入決賽的團隊，比如用於衝浪板（以及可能的帆船龍骨）的 Smartphin pH 感測器，也在向前發展。“他們今年秋天將在聖地亞哥進行測試，並將其分發給衝浪者，” Bunje 說。“他們希望衝浪者開始與海洋建立更深層次的關係。”
無論來自衝浪板上的公民科學家，還是來自海岸管理者，他們現在可能會發現更容易調節海洋 pH 值或對珊瑚礁進行長期監測，對海洋 pH 值問題的監測和了解將在全球範圍內得到很大改善。“整個海洋服務領域正在興起，” Schmidt 說，這有點像天氣預報。“當貝類不可用時，當鮭魚步履蹣跚時，當水母充滿海洋時，我們將會在那裡。”