Alle 2:15 del 16 dicembre 1811, i residenti della città di frontiera di New Madrid, nell'attuale Missouri, furono scossi dai loro letti da un violento terremoto. Il terreno si sollevava e si inclinava, lanciando mobili, facendo schioccare alberi e distruggendo fienili e fattorie. Le tremanti campane suonarono a Charleston, nella Carolina del Sud, e rovesciò i camini fino a Cincinnati, Ohio.
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La mappa dei pericoli sismici della US Geological Survey è utilizzata per stabilire codici di costruzione e pianificare le emergenze. (Mappa: Guilbert Gates; Fonte: USGS National Seismic Hazard Maps, 2008) 
Una stampa del XIX secolo del caos del terremoto di New Madrid. (Collezione Granger, New York) 
Martitia Tuttle ha contribuito a dimostrare che il centro degli Stati Uniti continentali è sismicamente instabile. (Marion Haynes) 
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"Le urla degli spaventati abitanti che correvano avanti e indietro, non sapendo dove andare o cosa fare - le grida degli uccelli e delle bestie di ogni specie - lo scricchiolio degli alberi che cadevano ... formava una scena davvero orribile", ha scritto un residente.
Mentre la gente stava iniziando a ricostruire quell'inverno, altri due gravi terremoti colpirono, il 23 gennaio e il 7 febbraio. Ogni terremoto di New Madrid aveva una magnitudo di 7, 5 o maggiore, rendendoli tre dei più potenti negli Stati Uniti continentali e scuotendo un'area dieci volte più grande di quello interessato dal terremoto di magnitudo 7, 8 di San Francisco del 1906.
Il Midwest era scarsamente popolato e le morti erano poche. Ma Godfrey Lesieur, di 8 anni, ha visto il terreno "rotolare tra le onde". Michael Braunm ha osservato che il fiume improvvisamente si alzava "come una grande pagnotta di pane all'altezza di molti piedi". Le sezioni del letto del fiume sotto il Mississippi salirono così in alto che parte del fiume scorreva all'indietro. Migliaia di fessure hanno squarciato i campi e geyser sono scoppiati dalla terra, vomitando sabbia, acqua, fango e carbone in alto nell'aria.
I geologi una volta presunsero che il disastro del 1811-12 fu un evento unico e poco preoccupante per le persone che ora vivono vicino all'epicentro. Poi, due decenni fa, l'esperta di paleoseismologia Martitia Tuttle e i suoi colleghi hanno iniziato a dissezionare "colpi di sabbia" nei cinque stati che circondano New Madrid. I colpi di sabbia furono lasciati dai geyser quando i detriti si sollevarono attraverso dighe strette e atterrarono in ampi tumuli. "I colpi di sabbia raccontano una storia drammatica del diffuso scuotimento di questi grandi terremoti", afferma.
Il team di Tuttle ha scavato cocci, punte di lancia e chicchi di mais e si è reso conto che molti dei colpi di sabbia avevano più di 200 anni. "Alcuni avevano siti archeologici sopra di loro con manufatti di 2000 anni", dice Tuttle. "Non è possibile che i terremoti di New Madrid siano stati un evento bizzarro di una volta". Il Midwest è stato colpito da violenti terremoti intorno al 1450 e 900 e 2350 d.C. - e probabilmente più spesso.
La maggior parte dei terremoti si verificano ai bordi delle 15 principali placche tettoniche della terra; quando scivolano l'uno contro l'altro, il terreno si scuote. Ma New Madrid si trova nel mezzo di un piatto. La sua storia sismica - e il terremoto di magnitudo 5, 8 Virginia che ha scosso la costa orientale all'inizio di quest'anno - è un promemoria che i terremoti possono colpire in luoghi sorprendenti.
Gli interni della piastra sono pieni di difetti antichi. Beatrice Magnani vuole scoprire perché alcuni, come quello di New Madrid, sono ancora sismicamente attivi. Una mattina presto, Magnani, un sismologo dell'Università di Memphis, guidò un'arma ad aria cilindrica d'acciaio da un rimorchiatore nelle acque limpide del fiume Mississippi e poi lo testò. Boom! Tutti a bordo hanno sentito, più che sentito, il colpo. L'acqua fangosa si increspò e una bolla più grande di un tavolino si sollevò in superficie. Le onde sonore dell'aerografo si diressero verso il fondo del fiume, quindi attraverso i fanghi e i sedimenti fino alla roccia fresca e ad un miglio di profondità nella crosta terrestre.
La squadra di Magnani lasciò cadere una grande boa dal rimorchiatore con un tonfo. La boa si spostò verso il basso, trascinando un tubo lungo 300 piedi e largo due pollici con dei microfoni. Una gru sollevò quella che sembrava una grande manta gialla, uno strumento chiamato Chirp, e la gettò in acqua.
Il Chirp iniziò a suonare, cinque volte al secondo. La pistola ad aria suonava ogni sette secondi. Quando i dati provenienti dai microfoni raggiungevano i computer di bordo, emettevano un segnale acustico. Ping, ping, ping, ping, Boom!, bip. La racchetta sarebbe continuata per otto ore mentre la barca galleggiava a dieci miglia a valle.
Negli ultimi tre anni, Magnani ha utilizzato questi strumenti per mappare il terreno sotto il fiume nella zona sismica di New Madrid, un sistema di faglie che si estende per circa 150 miglia dal Cairo, nell'Illinois, fino a Marked Tree, nell'Arkansas. È l'area sismica più attiva negli Stati Uniti ad est delle Montagne Rocciose, con circa 200 piccoli terremoti all'anno.
La scoperta più sorprendente di Magnani è arrivata a sud della zona sismica: due difetti, uno vicino a Memphis, entrambi attivi negli ultimi 10.000 anni. Altri ricercatori hanno recentemente identificato difetti nei pressi di Commerce, Missouri e in altri luoghi al di fuori della zona sismica di New Madrid che sono stati attivi nelle ultime migliaia o milioni di anni, suggerendo che il centro del paese è meno stabile di quanto sembri.
I geologi hanno da tempo incolpato i terremoti di New Madrid sul Reelfoot Rift, un'area di debolezza di 500 milioni di anni nella crosta. Ma i nuovi difetti si trovano al di fuori della spaccatura. "Forse il motivo per cui non siamo stati in grado di risolvere il mistero dei terremoti di New Madrid è che ci siamo concentrati troppo su New Madrid", afferma Magnani. "Forse l'attività sismica si sposta sistematicamente nel tempo."
Tuttle ha iniziato un progetto di quattro anni per datare i colpi di sabbia dentro e fuori la zona sismica di New Madrid. "Dobbiamo capire bene cosa sono accaduti i grandi terremoti dove e quando", afferma. Questo è il modo migliore per stimare il pericolo per il Midwest e i suoi milioni di persone e le innumerevoli autostrade, ponti, grattacieli e edifici in mattoni inclini a sgretolarsi.
L'indagine geologica degli Stati Uniti stima che il rischio di un'altra catastrofe su scala di New Madrid nei prossimi 50 anni è del 7-10% circa. Il rischio di un terremoto più piccolo, sebbene ancora devastante, 6, 0 nei prossimi 50 anni è dal 25 al 40 percento. La ricerca in corso dovrebbe aiutare a identificare quali aree sono maggiormente a rischio.
"Abbiamo bisogno di un quadro più ampio ma più chiaro di tutte le reti di faglie che sono state attive nella regione", afferma Magnani. “Dobbiamo scoprire quanto sono grandi e le loro strutture sottostanti. Questo è l'unico modo in cui possiamo sperare di comprendere i terremoti interplati e, in definitiva, di mantenere le persone al sicuro. "
Elizabeth Rusch ha scritto sull'estrazione di energia dalle onde dell'oceano per Smithsonian .
