Profondément enfoui sous terre à Townsend, dans le Tennessee, au cœur d'un labyrinthe de grottes près du parc national des Great Smoky Mountains, se niche une merveille technologique : AS107, l'un des sismographes les plus sensibles au monde.
Les milliers de visiteurs mensuels de la Tuckaleechee Caverns passent souvent à côté sans le savoir. Une simple boîte métallique repose sur une étagère naturelle, à l'écart du sentier principal, dans l'ombre. Seule une station de lecture au centre d'accueil trahit sa présence discrète.
Bien plus qu'une curiosité pour géologues amateurs, cette station est un outil essentiel pour surveiller l'activité sismique américaine et contribuer à la sécurité nationale et internationale.
Dans les années 1930, deux enfants, Bill Vananda et Harry Myers, explorèrent pour la première fois ces profondeurs avec des lanternes à gaz. Ils en firent une attraction touristique. Aujourd'hui, Benjamin Vananda, petit-fils de Bill et propriétaire passionné de géologie, gère l'accueil et partage volontiers ses connaissances sur le sismographe.
Connue sous le nom de SEISMICTL ou AS107 (Auxiliary Seismic Station 107), cette installation fournit les données les plus cohérentes parmi toutes les stations sismiques, selon Vananda. « Elle capte quasiment tout ce qui fait vibrer le sol. »
Comme la plupart des sismographes, AS107 enregistre les variations tectoniques et les signatures fréquentiels uniques des événements. Les ondes sismiques, se propageant en cercles concentriques autour de la planète, perdent en fréquence avec la distance. Un séisme en Indonésie apparaît ainsi comme une basse fréquence au Tennessee, aidant, avec d'autres stations mondiales, à localiser précisément l'origine.
Vananda compare ces signaux aux ondulations d'une pierre jetée dans un étang : plus elles s'éloignent, plus elles s'atténuent. AS107 détecte même les vagues océaniques se brisant sur les plages chinoises.
Localement, il a capté des glissements de terrain, des explosions de carrières et les mystérieux bangs de Maryville en 2018, possiblement un microséisme. À l'échelle globale, il traque essais nucléaires et détonations.
Installé en 1978 par la Tennessee Valley Authority (TVA) pour monitorer l'impact des barrages sur les plaques tectoniques, le premier sismographe fut choisi après un repérage fortuit. Greg Steiner et Jim Zollweg, du Tennessee Earthquake Information Center (TEIC, aujourd'hui Center for Earthquake Research and Information), optèrent pour cette grotte idéale.
« Une grotte offre des lectures nettes, protégée du vent prévalent dans les Appalaches, du trafic et des constructions », se souvient Steiner. Le site s'avéra exceptionnellement calme : « Wow, c'est un site calme ! Jamais vu ça », s'exclama Zollweg.
Les grottes minimisent le bruit anthropique (usines, trains, routes absentes à proximité). Monté sur roche calcaire stable, le sismographe excelle en réverbération naturelle sans distorsion. L'éloignement des côtes évite les interférences marines. La température constante à 15°C (59°F) optimise la précision, comme l'explique Paulina Bittner, analyste au CTBTO (Comprehensive Nuclear-Test-Ban Treaty Organization) : « Les variations thermiques génèrent du bruit instrumental. »
La station initiale utilisait un enregistreur papier-stylet gravant les mouvements sur papier fumée. Mais l'entretien saisonnier (ouverts Memorial Day à Labor Day) posait problème : papier à suier, changements et expéditions vers l'Université du Tennessee.
Remplacé par un stylo-encre moins précis mais plus simple (mouvements verticaux uniquement), il fut relié en 1981 par ligne téléphonique dédiée.
En 1995, l'Université de Knoxville modernisa avec un sismomètre à large bande amplifiant les hautes fréquences distantes. Sa quiétude attira le CTBTO.
Certifié en 2006, le modèle tri-composant (trois pendules pour mesures 3D) transmet des données continues (toutes les 300 ms) via satellite au gouvernement US, CTBTO et autres.
Cette station est cruciale pour la sécurité mondiale. Bittner indique qu'elle aide à détecter violations du Traité d'interdiction complète des essais nucléaires, localiser et caractériser les événements pour exclure les séismes naturels.
La station originale de Tuckaleechee était un enregistreur papier-stylet gravant l'activité sismologique.
L'an dernier, AS107 a contribué à détecter 450 événements et affiner 100 localisations, dont trois essais nord-coréens en 2016-2017.
Ses données aident aussi à sonder l'intérieur de la Terre, cartographier les risques sismiques, détecter microséismes à plus de 1 600 km et alerter sur tsunamis.
Le tout depuis une modeste grotte du Tennessee.
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