基础化学知识告诉我们，将二氧化碳溶解在海水中会增加酸度。随着大气中二氧化碳水平的上升——今年 5 月首次达到百万分之 400 ，为千年来首见——因此可以肯定的是，世界海洋正在变得更加酸性。但究竟有多酸？这些水平在不同地点——在海岸或开阔水域，或在表面与深处——变化有多大？
这些问题目前很少有答案，主要是因为酸度测试的进行困难且成本高昂，因此测试的频率很低且范围极其有限。一项新奖项旨在通过为能够设计出更便宜、更准确的海洋酸度测试（以 pH 值衡量，pH 值是溶液中离子浓度的指标）的发明者提供 100 万美元的奖励来改变这一现状。“我们对深处的 pH 值一无所知，这确实令人担忧，” X 大奖基金会海洋高级主管兼新竞赛的管理人员，生物学家 Paul Bunje 说。“我们对世界各地海洋酸化的状况了解甚少。”
这项新奖项——为纪念其出资人而命名为 温迪·施密特海洋健康 X 大奖，该出资人此前曾资助过成功的溢油清理奖项，该奖项为像 埃克森·瓦尔迪兹号 或 BP 在海湾地区的 马孔多井喷 等灾难提供了解决方案——为发明最精确传感器的团队提供 100 万美元，并为设计出最经济实惠、易于使用的传感器的团队提供另外 100 万美元。该传感器的技术目标有三方面：在至少 3000 米的深度运行，测量精度达到每年 pH 值变化的水平（在大约从 0 到 14 的酸碱度尺度上为 0.002），并避免频繁校准的需要。此外，传感器应该便宜，以便可以广泛使用：“pH 值传感不应仅限于那些每天花费 40,000 美元进行研究航行的科学家，” Bunje 说。“这些传感器需要在全球范围内部署，包括在发展中国家等地区。”
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目前的传感器依赖于电化学或基于染料的测试（其中最常见的是石蕊测试），每个设备的成本可能超过 5,000 美元。 这些传感器还必须经常送回制造商进行重新校准以确保准确性。自由市场很少有激励像霍尼韦尔这样的公司改进其 pH 传感器，因为市场（海洋研究人员和饮料行业）相对较小并且需求存在冲突；对于可乐碳酸化可能完全足够的传感器可能在深层太平洋中效果不佳。 根据 Bunje 的说法，这项 X 大奖的目标是将海洋酸度读数转化为有价值且普遍存在的信息，就像温度数据一样，他希望激发的研究支出远远超过提供的奖金。 Bunje 指出，“到目前为止，对于每一项 X 大奖，投入到赢得该奖金的资金是奖金本身的 10 倍。” 由于医学界对廉价且精确的血液 pH 值监测仪的需求，这项奖项可能会有一个良好的开端。
研究人员对廉价的 pH 传感器感到兴奋。北卡罗来纳大学教堂山分校的海洋生物学家 John Bruno 称当前的海洋酸化数据“微不足道，因为你买不到廉价的小设备来[就地]监测。” 这就是已经用来测量温度的方法——当每秒钟多次连接到水下岩石时记录当地温度——以记录可能产生重大影响的非常局部的变化。而且海洋酸度水平在位置和时间上的变化甚至比温度变化更大。“拥有可以商业购买（而不是制造）的廉价、简单的设备，将彻底改变海洋酸化的科学，”Bruno 补充道。
然而，一些科学家质疑奖项是否是激励这种创新的方法。“人们希望从研究计划中获得一些神奇的回报，而实际上不为研究计划买单，” 斯坦福大学卡内基研究所全球生态部的气候建模师 Ken Caldeira 说，他曾研究过一些最初的 海洋酸化影响模型，并指出用于此类传感器研究的资金必须来自某个地方。“我们知道我们需要做些什么来保护我们的海洋，那就是：停止将大气和海洋作为垃圾场。测量 pH 值可以让我们记录海洋的衰退，但在很大程度上与拯救海洋无关。”
海洋健康 X 大奖将持续 22 个月。 前 12 个月将用于让感兴趣的团队开发他们的概念。 在此之后，参赛者将在实验室试验中接受评估，最终在华盛顿州海岸的太平洋入口普吉特海湾进行为期一个月的测试。“我们将使所有这些传感器经受水中所有美好的东西：pH 值、温度和盐度的昼夜变化，以及发生的所有生物污损，”Bunje 说。“普吉特海湾是这些东西必须工作的更困难的地方之一。”
那些在普吉特海湾生存下来的精度奖的决赛入围者随后将被送往海上研究船，并负责评估 3000 米深度的 pH 值以及其他严苛条件。 根据 Bunje 的计算，获胜者将在 2015 年夏季获得奖励。“我们可以说现在海洋酸化存在问题，但这并不意味着我们知道何时会发生什么，当然也不知道在哪里会发生，”他补充道。“对于从水产养殖到那些监测珊瑚礁健康以促进旅游业的人们来说，拥有这些数据具有真正的价值。”