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Nach der letzten Maximalvereisung (LGM) Nord-Amerikas und N-Europas vor etwa 20.000 Jahren begannen die Eisschilde abzuschmelzen. Im Spätglazial, das um 10.000 BP endete, erfolgten noch letzte kleine Gletschervorstöße und um 13.000 BP begann die Wiederbewaldung der Alpen. Zu Beginn des Holozäns setzte eine schnelle Erwärmung mit raschem Anstieg der Waldgrenze bis über 2.100 m Meereshöhe ein. Diese Wärmegunst war bedingt durch die größte Nähe der Sonne zur Erde im Nordsommer, wodurch die N-Halbkugel von ca. 9.000-5.000 BP an der Obergrenze der Erdatmosphäre ca.7% mehr Sonnenenergie erhielt und dadurch bis zu 2 K wärmer als heute war. Diese rund 4.000 Jahre dauernde Wärmeperiode mit um 1-2 K höheren Jahresmitteltemperaturen, das mittelholozäne sogenannte Klimaoptimum (Hypsithermal), wurde durch fünf Kaltphasen mit Waldgrenzeabsenkungen von ca. 100 Höhenmetern und Gletschervorstößen unterbrochen. Um 8.000-5.500 BP lag im Wärmeoptimum (Atlantikum) die Waldgrenze bis in Höhen von 2.300-2.400 m, d.h. 80-100 Höhenmeter über der heutigen Position. Nachdem im Mittleren Subboreal um ca. 4.000-3.700 BP die Waldgrenzen nochmals höchste Lagen erreichten, folgten um 3.500-3.100 BP und 2.830-2.270 BP Waldgrenzeabsenkungen von 40-100 m sowie Gletschervorstöße in den Ost- und Zentralalpen. Zwischen der römerzeitlichen Klimagunst und der hochmittelalterlichen Wärmeperiode folgte eine Abkühlung mit erneuten Gletschervorstößen und Waldgrenzeabsenkungen, die sich mit zunehmenden anthropogenen Einflüssen überlagern. Die Kleine Eiszeit (ca. 1320-1850 AD) war gekennzeichnet durch markante Gletschervorstöße und häufigere Unwetter mit Wirkung auf das sozio-ökonomische und kulturelle Leben. Holocene climate variations and timber line fluctuations of in the Alps: After the last glacial maximum (LGM) in N-America and N-Europe, the large ice shields started to melt. After the last smaller glacier advances reforestation started at about 13,000 BP in the Alps, and the full glacial period ended at 10,000 BP. At the onset of the Holocene, climate warming started quickly and the forests reached ca. 2,100 m a.s.l. This warmth period, caused by the perihelion of earth during the boreal summer, lead to higher solar radiation by about 7%. from ca. 9,000-5,000 BP warmring the Earth’s surface by up to 2 K. This Mid-Holocene climate optimum (hypsithermal interval) lasted 4,000 years with annual average temperatures 1-2 K higher, but it was interrupted by five cooler periods with a lowering of timber line by up to 100 m and glacier advances. During the climate optimum (Atlantic) from 8,000- 5,500 BP the forests reached their highest levels with 2,300-2,400 m a.s.l., i.e. 80-100 m higher than their actual position. After the last high forest positions during the Mid-Subboreal at ca. 4,000-3,700 BP followed a lowering by 40-100 m in the Eastern and Central Alps and glacier extensions due to cooler conditions from 3,500-3,100 and 2,830-2,270 BP. Between the warm periods of Roman Times and Early Middle Ages, a cooler period led to glacier advances and a lower timber line, overlapping with an increasing human impact. During the Little Ice Age (ca. 1,320-1,850 AD) marked glacier advances and extreme weather affected social, economic and cultural life.

Gletschervorfelder werden als einmalige Freilandlaboratorien bezeichnet, in denen die schrittweise Ansiedlung von Organismen von Null an beobachtet werden kann. Zahlreiche abiotische und biotische Faktoren sind entscheidend für die erste Besiedelung durch Pflanzen. Unter den biotischen Faktoren spielt vor allem der verfügbare Artenpool eine entscheidende Rolle und die Distanz zu den Samenquellen. Von den abiotischen Bedingungen dürften die Korngröße des Substrats und die damit korrelierte Wasserspeicherkapazität entscheidend sein. Die Geschwindigkeit der Erstbesiedelung scheint sich in Zeiten des Klimawandels zu erhöhen. Bereits nach ein bis zwei, spätestens drei Jahren nach dem Eisfreiwerden stellen sich Gefäßpflanzen und Moose ein. Die steigenden Temperaturen fördern das Höherwandern der Gefäßpflanzen und damit dürfte sich nicht nur die Geschwindigkeit, sondern auch der Verlauf der Primärsukzession verändern. Plants colonize new areas: Primary succession on glacier forelands: Glacier forelands are excellent field laboratories to study the colonization of organisms from zero onwards. Numerous abiotic and biotic factors are decisive for the first establishment of plants. Within the biotic factors, the available gene pool and the distance of the seed source play an essential role. Among the abiotic conditions, grain size of the substrate and the correlated water capacity are crucial. The speed of colonization seems to be enhanced due to climate warming. One to two years, at the latest three years after glacier retreat, the first vascular plants and bryophytes are present. The increasing temperatures favour the migration of plant species to higher elevations, thus not only the speed but also the course of the primary succession are expected to change.

During 2013 and 2014, we investigated the process of the spreading of evergreen broad-leaved (laurophyllous) species in the deciduous forests of southern Ticino (Switzerland) and neighboring northern Lago Maggiore (Italy). The mild climate of this region allows a diversity of exotic plants to thrive outdoors. Most noticeable is the Chinese windmill palm (Trachycarpus fortunei), cultivated in almost every private garden and park around the lakes of southern Switzerland. This palm species has been spreading into the nearby forests for decades. Our research deals with several aspects of the spread of Trachycarpus fortunei in the investigated region, such as the occurrence within the vertical layer of the forest structure since earlier surveys. The ecological conditions in which this palm species thrives best in the research area are analyzed. In addition, we discuss possible causes that may have contributed to the spread of Trachycarpus fortunei, such as the environmental dynamics of the past 40 years as global warming and anthropogenic impacts.