基礎化學知識告訴我們，將二氧化碳溶解在海水中會增加酸度。隨著大氣中二氧化碳水平的上升——今年 5 月首次達到百萬分之 400 ，為千年來首見——因此可以肯定的是，世界海洋正在變得更加酸性。但究竟有多酸？這些水平在不同地點——在海岸或開闊水域，或在表面與深處——變化有多大？
這些問題目前很少有答案，主要是因為酸度測試的進行困難且成本高昂，因此測試的頻率很低且範圍極其有限。一項新獎項旨在透過為能夠設計出更便宜、更準確的海洋酸度測試（以 pH 值衡量，pH 值是溶液中離子濃度的指標）的發明者提供 100 萬美元的獎勵來改變這一現狀。“我們對深處的 pH 值一無所知，這確實令人擔憂，” X 大獎基金會海洋高階主管兼新競賽的管理人員，生物學家 Paul Bunje 說。“我們對世界各地海洋酸化的狀況瞭解甚少。”
這項新獎項——為紀念其出資人而命名為 溫迪·施密特海洋健康 X 大獎，該出資人此前曾資助過成功的溢油清理獎項，該獎項為像 埃克森·瓦爾迪茲號 或 BP 在海灣地區的 馬孔多井噴 等災難提供瞭解決方案——為發明最精確感測器的團隊提供 100 萬美元，併為設計出最經濟實惠、易於使用的感測器的團隊提供另外 100 萬美元。該感測器的技術目標有三方面：在至少 3000 米的深度執行，測量精度達到每年 pH 值變化的水平（在大約從 0 到 14 的酸鹼度尺度上為 0.002），並避免頻繁校準的需要。此外，感測器應該便宜，以便可以廣泛使用：“pH 值感測不應僅限於那些每天花費 40,000 美元進行研究航行的科學家，” Bunje 說。“這些感測器需要在全球範圍內部署，包括在發展中國家等地區。”
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目前的感測器依賴於電化學或基於染料的測試（其中最常見的是石蕊測試），每個裝置的成本可能超過 5,000 美元。 這些感測器還必須經常送回製造商進行重新校準以確保準確性。自由市場很少有激勵像霍尼韋爾這樣的公司改進其 pH 感測器，因為市場（海洋研究人員和飲料行業）相對較小並且需求存在衝突；對於可樂碳酸化可能完全足夠的感測器可能在深層太平洋中效果不佳。 根據 Bunje 的說法，這項 X 大獎的目標是將海洋酸度讀數轉化為有價值且普遍存在的資訊，就像溫度資料一樣，他希望激發的研究支出遠遠超過提供的獎金。 Bunje 指出，“到目前為止，對於每一項 X 大獎，投入到贏得該獎金的資金是獎金本身的 10 倍。” 由於醫學界對廉價且精確的血液 pH 值監測儀的需求，這項獎項可能會有一個良好的開端。
研究人員對廉價的 pH 感測器感到興奮。北卡羅來納大學教堂山分校的海洋生物學家 John Bruno 稱當前的海洋酸化資料“微不足道，因為你買不到廉價的小裝置來[就地]監測。” 這就是已經用來測量溫度的方法——當每秒鐘多次連線到水下岩石時記錄當地溫度——以記錄可能產生重大影響的非常區域性的變化。而且海洋酸度水平在位置和時間上的變化甚至比溫度變化更大。“擁有可以商業購買（而不是製造）的廉價、簡單的裝置，將徹底改變海洋酸化的科學，”Bruno 補充道。
然而，一些科學家質疑獎項是否是激勵這種創新的方法。“人們希望從研究計劃中獲得一些神奇的回報，而實際上不為研究計劃買單，” 斯坦福大學卡內基研究所全球生態部的氣候建模師 Ken Caldeira 說，他曾研究過一些最初的 海洋酸化影響模型，並指出用於此類感測器研究的資金必須來自某個地方。“我們知道我們需要做些什麼來保護我們的海洋，那就是：停止將大氣和海洋作為垃圾場。測量 pH 值可以讓我們記錄海洋的衰退，但在很大程度上與拯救海洋無關。”
海洋健康 X 大獎將持續 22 個月。 前 12 個月將用於讓感興趣的團隊開發他們的概念。 在此之後，參賽者將在實驗室試驗中接受評估，最終在華盛頓州海岸的太平洋入口普吉特海灣進行為期一個月的測試。“我們將使所有這些感測器經受水中所有美好的東西：pH 值、溫度和鹽度的晝夜變化，以及發生的所有生物汙損，”Bunje 說。“普吉特海灣是這些東西必須工作的更困難的地方之一。”
那些在普吉特海灣生存下來的精度獎的決賽入圍者隨後將被送往海上研究船，並負責評估 3000 米深度的 pH 值以及其他嚴苛條件。 根據 Bunje 的計算，獲勝者將在 2015 年夏季獲得獎勵。“我們可以說現在海洋酸化存在問題，但這並不意味著我們知道何時會發生什麼，當然也不知道在哪裡會發生，”他補充道。“對於從水產養殖到那些監測珊瑚礁健康以促進旅遊業的人們來說，擁有這些資料具有真正的價值。”