Le 16 décembre 1811, à 2 h 15, des habitants de la ville frontalière de New Madrid, dans l'actuel Missouri, ont été ébranlés par un violent tremblement de terre. Le sol se soulevait et se dressait, projetant des meubles, cassant des arbres et détruisant des granges et des fermes. Les cloches des églises ont secoué à Charleston, en Caroline du Sud, et des cheminées ont été renversées jusqu'à Cincinnati, dans l'Ohio.
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La carte des risques sismiques de l'US Geological Survey est utilisée pour définir les codes du bâtiment et planifier les situations d'urgence. (Carte: Guilbert Gates; Source: Cartes nationales USGS sur les risques sismiques, 2008) 
Gravure du XIXe siècle du chaos provoqué par le séisme à New Madrid. (Collection Granger, NYC) 
Martitia Tuttle a aidé à montrer que le centre de la zone continentale des États-Unis est instable sur le plan sismique. (Marion Haynes) 
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«Les hurlements des habitants effrayés qui couraient sans savoir où aller ou quoi faire, les cris des oiseaux et des bêtes de toutes les espèces, les craquements des arbres qui tombaient ... ont formé une scène vraiment horrible», a écrit un résident.
Alors que les gens commençaient à se reconstruire cet hiver-là, deux autres séismes majeurs se sont produits, les 23 janvier et 7 février. Chaque séisme de New Madrid avait une magnitude de 7, 5 ou plus, ce qui en fait trois des plus puissants de la partie continentale des États-Unis et secoue une région. dix fois plus grande que celle touchée par le séisme de 1906 à San Francisco, d'une magnitude de 7, 8.
Le Midwest était peu peuplé et les morts étaient peu nombreuses. Mais Godfrey Lesieur, âgé de 8 ans, a vu le sol «rouler dans les vagues». Michael Braunm a vu la rivière remonter soudainement «comme une grande miche de pain à la hauteur de plusieurs pieds». Des sections de lit de la rivière au-dessous du Mississippi se sont élevées si haut une partie de la rivière a couru en arrière. Des milliers de fissures ont déchiré des champs et des geysers ont jailli de la terre, crachant du sable, de l'eau, de la boue et du charbon dans les airs.
Les géologues ont déjà présumé que la catastrophe de 1811-1812 était un événement ponctuel et peu préoccupant pour les personnes qui vivent maintenant près de l'épicentre. Ensuite, il y a deux décennies, Martitia Tuttle, experte en paléosismologie, et ses collègues ont commencé à disséquer des «coups de sable» dans les cinq États entourant le Nouveau Madrid. Les geysers ont laissé des coups de sable lorsque des débris ont surgi à travers d'étroites digues et ont atterri dans de larges monticules. «Les coups de sable racontent une histoire dramatique de la secousse généralisée de ces grands séismes», dit-elle.
L'équipe de Tuttle a fouillé des tessons de poterie, des pointes de lance et des grains de maïs et s'est rendu compte que la plupart des souffles de sable avaient plus de 200 ans. «Certains portaient des sites archéologiques contenant des artefacts vieux de 2 000 ans», explique Tuttle. "Il est impossible que les tremblements de terre de New Madrid aient été un événement exceptionnel." Le Midwest avait été frappé par de violents tremblements de terre aux alentours de 1450, 900 et 2350 après JC - et probablement plus souvent.
La plupart des tremblements de terre se produisent sur les bords des 15 plaques tectoniques principales de la Terre; quand ils glissent les uns contre les autres, le sol est secoué. Mais New Madrid est assis au milieu d'une assiette. Son histoire sismique - et le séisme d’une magnitude de 5, 8 qui a secoué la côte est au début de l’année - rappelle que les séismes peuvent frapper dans des endroits surprenants.
L'intérieur des assiettes est criblé d'anciennes failles. Beatrice Magnani veut savoir pourquoi certaines personnes, comme celle de New Madrid, sont toujours actives sur le plan sismique. Tôt un matin, Magnani, un sismologue de l'Université de Memphis, a guidé un canon à air cylindrique en acier provenant d'un remorqueur dans les eaux limoneuses du Mississippi, puis l'a testé. Boom! Tout le monde à bord a senti, plus qu'entendu, le coup de feu. Une eau boueuse ondulait et une bulle plus grosse qu'une table basse remontait à la surface. Les ondes sonores du canon à air ont atteint le fond de la rivière, puis à travers la boue et les sédiments jusqu’à la roche mère et jusqu’à un mille dans la croûte terrestre.
L’équipe de Magnani a largué une grosse bouée du remorqueur. La bouée dérivait en aval de la rivière, tirant un tube de 300 mètres de long et de deux pouces de large muni de microphones. Une grue a soulevé ce qui ressemblait à une grande raie manta jaune, un instrument appelé Chirp, et l'a descendue dans l'eau.
Le gazouillis a commencé à sonner cinq fois par seconde. Le pistolet à air comprimé a explosé toutes les sept secondes. Lorsque les données des microphones ont atteint les ordinateurs embarqués, ils ont émis un bip. Ping, ping, ping, ping, boom!, bip Le bruit continuait pendant huit heures lorsque le bateau flottait à dix milles en aval.
Au cours des trois dernières années, Magnani a utilisé ces outils pour cartographier le sol sous la rivière dans la zone sismique de New Madrid, un système de failles s'étendant sur 150 miles environ du Caire (Illinois) à Marked Tree (Arkansas). C'est la zone sismique la plus active des États-Unis à l'est des Rocheuses, avec environ 200 petits tremblements de terre par an.
La découverte la plus surprenante de Magnani a eu lieu au sud de la zone sismique: deux failles, une près de Memphis, toutes deux actives depuis 10 000 ans. D'autres chercheurs ont récemment identifié des défauts proches de Commerce, du Missouri et d'autres lieux situés en dehors de la zone sismique de New Madrid, actifs depuis quelques milliers, voire des millions d'années, ce qui suggère que le centre du pays est moins stable qu'il n'y paraît.
Les géologues ont longtemps imputé les tremblements de terre du nouveau Madrid à la faille Reelfoot, une zone de faiblesse dans la croûte vieille de 500 millions d'années. Mais les nouvelles fautes sont en dehors de la fracture. «Peut-être que la raison pour laquelle nous n’avons pas été en mesure de résoudre le mystère des tremblements de terre à New Madrid est que nous sommes trop concentrés sur New Madrid», déclare Magnani. "Peut-être que l'activité sismique se déplace systématiquement au fil du temps."
Tuttle a lancé un projet de quatre ans visant à dater les coups de sable à l'intérieur et à l'extérieur de la zone sismique de New Madrid. «Nous devons avoir une bonne compréhension de ce que les grands tremblements de terre ont eu lieu, où et quand», dit-elle. C'est la meilleure façon d'estimer les risques pour le Midwest et ses millions d'habitants, ainsi que pour ses innombrables autoroutes, ponts, gratte-ciels et immeubles en brique sujettes aux miettes.
La US Geological Survey estime que le risque d’une nouvelle catastrophe de l’ordre de New Madrid dans les 50 prochaines années est d’environ 7 à 10%. Le risque d'un séisme de magnitude 6, 0 plus faible, bien que toujours dévastateur, dans les 50 prochaines années, est compris entre 25 et 40%. Les recherches en cours devraient aider à identifier les zones les plus menacées.
«Nous avons besoin d’une image plus large, mais plus claire, de tous les réseaux de failles qui ont été actifs dans la région», a déclaré Magnani. «Nous devons déterminer leur taille et leurs structures sous-jacentes. C'est la seule façon dont nous pouvons espérer comprendre les séismes intraplaques et, en fin de compte, assurer la sécurité des personnes. "
Elizabeth Rusch a écrit sur Smithsonian sur l'extraction de l'énergie des vagues de l'océan.
