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WALD UND KLIMAWANDEL: Der Wald in Zeiten des Klimawandels


Halali - epaper ⋅ Ausgabe 4/2019 vom 24.10.2019

Die Folgen der klimatischen Veränderungen und deren negativen Auswirkungen sind sichtbar geworden. Das „Waldsterben“ ist wieder in die Mitte der gesellschaftlichen Diskussionen gerückt, und die Forstwirtschaft ringt um zukunftsweisende Lösungen. Veränderungen in der Baumartenzusammensetzung und Waldbewirtschaftung werden auch Veränderungen für die Wildtiere bringen.


Artikelbild für den Artikel "WALD UND KLIMAWANDEL: Der Wald in Zeiten des Klimawandels" aus der Ausgabe 4/2019 von Halali. Dieses epaper sofort kaufen oder online lesen mit der Zeitschriften-Flatrate United Kiosk NEWS.

Bildquelle: Halali, Ausgabe 4/2019

Wie soll der Wald von morgen aussehen? Forstwirtschaft und Gesellschaft stehen vor einer großen Aufgabe.


DER DEUTSCHE WALD UND DIE FORSTWIRTSCHAFT

Mit dem Wald besonders verbunden: Er ist Sehnsuchts- und Dunkelort zugleich, Erholungsraum und ...

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... Produktionsstätte (siehe auch „Unser grünes Herz“ in HALALI 02/2017 ab Seite 108). Er ist Heimat und Rückzugsort vieler teils seltener Pflanzen- und Tierarten. Pilze, Flechten und Moose bedecken den Boden und die Stämme. Er spendet frische Luft und sauberes Trinkwasser und scheint von den vielen Anforderungen schier erdrückt zu werden. Jetzt schwebt auch noch das Damoklesschwert des bereits fortschreitenden Klimawandels über ihm. Die Auswirkungen sind sicht- und spürbar, und die Befürchtungen, der Wald könnte seine vielfältigen Aufgaben nicht mehr bewältigen, mehren sich.

Der Wald spielt beim Klimaschutz eine wichtige Rolle: Er speichert das den Klimawandel anheizende Kohlendioxid (Kohlendioxidsenke) (Wellbrock et al. 2014; Song et al. 2019). Die Forstwirtschaft hat also eine hohe Verantwortung, wenn es darum geht, die Waldbestände zu bewirtschaften und auch die Effekte des Klimawandels abzupuffern. Das hat auch der Wissenschaftliche Beirat für Waldpolitik in einem Klimaschutzgutachten festgestellt. Darin stellt er fest, dass die Treibhausgas-Emissionen für Deutschland ohne das System Wald-Forst-Holzverwendung um 14 Prozent höher wären. Auch der Klimaschutzplan 2050 der Bundesregierung betont die Leistungen bewirtschafteter Wälder, drängt aber darauf, mehr Holz aus nachhaltiger Forstwirtschaft zu beziehen (AFZ-Der Wald 2019).

Besorgnis ergriff die deutsche Forstwirtschaft, als die Zahlen zum Betriebsjahr 2018 durch das Bundesministerium für Ernährung und Landwirtschaft (BMEL) veröffentlicht wurden. Die Auswirkungen der Sturmschäden 2017/18 und der darauffolgenden längsten Dürreperiode seit Beginn der Wetteraufzeichnungen mit konsequenten Borkenkäferkalamitäten haben ihren Tribut gefordert: So fielen in 2018 rund 32,4 Mio. Kubikmeter Kalamitätsholz an. Diese Schäden wurden durch Stürme, Borkenkäferbefall und Dürre verursacht (BMEL 2019). Hinzugekommen sind weitere Tausende Hektar vertrocknete Kulturen. Auch für das Jahr 2019 wird mit ähnlichen Zahlen gerechnet. Ansteigend ist auch das Auftreten anderer Schadinsekten wie Nonne oder Kiefernspinner, denen die vom Klimawandel in ihrer Widerstandskraft geschwächten Bäume weniger entgegenzusetzen haben. Einen Anstieg gibt es auch in den Pilzinfektionen oder anderen Baumkrankheiten, wie die Rußrindenkrankheit an Ahorn (AFZ-Der Wald 2019).

1 Kalamitäten erzeugen nicht nur forstwirtschaftliche Schäden, sondern ermöglichen auch ökologische Prozesse, wie die Entwicklung einer natürlichen Sukzession.


2 Insekten wie der Borkenkäfer werden sich im Zuge des Klimawandels gut entwickeln und große forstwirtschaftliche Schäden hervorrufen können.


Erste Reaktionen seitens der Politik auf diese drastischen Zahlen waren die Aufhebung des Kabotageverbots beim Rundholztransport und neue Fördermaßnahmen im Rahmen der Gemeinschaftsaufgabe zur Verbesserung der Agrarstruktur und des Küstenschutzes (GAK), für die der Bundestag zweckgebunden zusätzlich eine Summe von 25 Mio. Euro für einen Zeitraum von fünf Jahren bereitgestellt hat. Diese soll zur Bewältigung der Schäden eingesetzt werden; weitere Fördermaßnahmen sollen die Bundesländer in eigener Zuständigkeit evaluieren und implementieren. Auch der Waldklimafonds der Bundesregierung sowie das Förderprogramm „Nachwachsende Rohstoffe“ unterstützen Projekte zur Anpassung der Wälder an die Anforderungen des Klimawandels; ab 2019 werden jährlich 25 Mio. Euro über den Waldklimafonds zur Verfügung gestellt (AFZ-Der Wald 2019).

Ein von Bund und Länder entwickeltes umfassendes und kontinuierliches Monitoring soll Schäden und Schadensrisiken dokumentieren. Damit entsteht ein Entscheidungsinstrumentarium für weitere Maßnahmen zur Risikominimierung gegenüber den Folgen des Klimawandels. Auch der Umbau der Holzvermarktung aus dem Privat- und Körperschaftswald wird gefordert, bei dem die forstlichen Zusammenschlüsse des Bundes und der Länder über die GAK eine wichtige Rolle spielen. Weitere finanzielle Möglichkeiten sollen zwischen Bund und Länder abgestimmt werden.

KLIMAWANDEL UND WALD – EIN EUROPÄISCHER BLICK

Europas Wälder bedecken mehr als 2 Mio. Quadratkilometer bzw. 32 Prozent der Landmasse. Ein Großteil der Waldflächen wird, meist intensiv, bewirtschaftet und ist Produktionsstätte der Holzindustrie (Lindner et al. 2009; Hanewinkel et al. 2012). Wälder sind besonders sensibel für die Auswirkungen des Klimawandels, sind doch ihre Leitorganismen, die Bäume, langlebig und weniger adaptiv für schnelle Anpassungen an Umweltveränderungen. Im Zusammenspiel mit dem Klimawandel gibt es zahlreiche Faktoren, die auf die Waldökosysteme wirken und Klimawandeleffekte verstärken oder abschwächen können. In den letzten drei Dekaden wurde verstärkt im Bereich des Klimawandels geforscht, und es ist faszinierend, wie Waldökosysteme reagieren können. Dennoch gibt es auch in diesem Bereich noch viel zu erforschen und zu entdecken.

Ein Blick auf den Einfluss des Menschen auf den Wald hilft für ein besseres Verständnis, welche Mechanismen durch den Klimawandel in Gang gesetzt werden (Lindner et al. 2019 u. a.). Des Menschen Einfluss auf das Erdklima wird immer offensichtlicher. Die klimatischen Daten belegen die Existenz einer globalen Erderwärmung. Die global betrachtet heißesten Jahre seit den Aufzeichnungen im Jahr 1880 lagen in dem Zeitraum zwischen 1990 und heute; die globale Durchschnittstemperatur stieg seit 1900 um 0,8 Grad Celsius (Hansen et al. 2006).

Und die aktuellen Prognosen zeigen einen weiteren Anstieg der Temperaturen; die Hitzesommer beispielsweise der Jahre 2003 und 2018 lassen erahnen, was uns erwartet. Christensen und Kollegen (2007) prognostizieren für das Jahr 2100 einen Anstieg von 2 Grad Celsius in Irland und Großbritannien, 3 Grad Celsius für Zentraleuropa und einen Anstieg von 4 bis 5 Grad Celsius für die nördliche boreale Zone und Teile der mediterranen Regionen. Die zukünftige atmosphärische CO2-Konzentration für den gleichen Zeithorizont wird mit mindestens 486 ppm (in manchen Szenarien sogar bis zu 1 000 ppm) projiziert (Nakicenovic et al. 2000), wobei die vorindustrielle Konzentration bei 280 ppm lag.

Die steigende CO2-Konzentration zieht je nach Baumart und Stickstoffstatus einen Anstieg der Fotosyntheserate nach sich (Norby et al. 1999; Ainsworth & Long 2005). Wie ein Freilandexperiment in Zentraleuropa zeigt, reagierten beispielsweise Buchen(Fagus sylvatica) und Traubeneichen(Quercus petraea) mehr darauf als Hainbuchen(Carpinus betulus) , Vogelkirschen(Prunus avium) und Sommerlinden(Tilia platyphyllos) (Asshoff et al. 2006), jedoch können auch andere Faktoren wie die Nährstoffverfügbarkeit synchron ansteigende Raten limitieren (Luo et al. 2004). Der atmosphärische Kohlenstoffanstieg hat noch eine weitere Konsequenz: Er führt dazu, dass sich die an der Blattunterseite befindlichen Stomata teilweise schließen, um einen Wasserverlust durch Transpiration zu verhindern. Dies wiederum resultiert in einem Anstieg im Verhältnis von Wasserverlust und Kohlenstoffgewinn; z. B. steigt die Wasserverbrauchseffizienz auf Blatt- wie Waldbestandlevel (Field et al. 1995; Picon et al. 1996). Zusätzlich bewirkt der Anstieg der Kohlenstoffanreicherung ein Wurzelwachstum, das es der Pflanze erlaubt, tiefer gelegenes Wasser und größere Areale zu nutzen. Dadurch kann sie etwaige negative Effekte durch Wasserknappheit ausgleichen (Wullschleger et al. 2002). Inwieweit sich diese positiven Aspekte ausprägen können, hängt immer von der Baumart und den biotischen und abiotischen Faktoren des Baumstandorts ab.

Auch die Level anderer Atmosphärengase werden sich im Zuge des Klimawandels verändern. Steigende Ozonlevel in der Troposphäre wie auch in Bodennähe können Dürrestress bei Bäumen verstärken (McLaughlin et al. 2007) und die Biomasseproduktion im Vergleich mit der vorindustriellen Zeit reduzieren (Wittig et al. 2009). Auch die atmosphärische Stickstoffverfügbarkeit beeinflusste in hohem Maße das Waldwachstum und andere Ökosystemcharakteristika über die letzten Dekaden (Kahle et al. 2008 u. a.). Wie auch das Ozon wirkt Stickstoff auf die Physiologie, die Kohlenstoffverteilung und die Pflanzeninteraktionen und wirkt in komplexen Wechselbeziehungen mit anderen klimatischen Einflussfaktoren, wie z. B. Dürreereignissen (Matyssek et al. 2006).

Vom Standort hängt es letztendlich ab, ob ein Baumbestand Widrigkeiten trotzen kann.


ALLES EINE FRAGE DES STANDORTS

Die Effekte des Temperaturanstiegs werden sich je nach Standort unterschiedlich ausprägen, denn die bioklimatischen Zonen Europas unterscheiden sich bereits jetzt in ihren Limitationen hinsichtlich der Waldproduktivität (Lindner et al. 2009). So wäre ein alleiniger Temperaturanstieg unter borealen wie gemäßigten Gegebenheiten sogar von Vorteil (Saxe et al. 2001; Brizeno-Elizondo et al. 2006), aber die Interaktionen mit anderen klimatischen oder standortbezogenen Faktoren könnten diesen Vorteil zunichtemachen oder zumindest stark verändern.

Höhere Temperaturen verlängern die Vegetationszeit und können die Fotosynthese vor allem in den nördlichen Breiten ankurbeln. Nichtsdestotrotz sind in anderen Regionen, in denen die Wasserverfügbarkeit die wichtigste Limitation darstellt, negative Effekte denkbar, insbesondere, wenn nicht gleichzeitig auch der Niederschlag steigt oder sich in die Wintermonate verschiebt, wie es beispielsweise für die mediterrane Region vorausgesagt wird (Loustau et al. 2005). So ist die klimatische Variabilität besonders wichtig in der Verbindung mit Veränderungen des Niederschlags. Extremereignisse wie Dürreperioden haben meist drastischere Konsequenzen für das Baumwachstum und -überleben als Veränderungen in den durchschnittlichen Klimagegebenheiten (Fuhrer et al. 2006). Solche Wasserlimitationen werden in den gemäßigten Breiten (ozeanisch wie kontinental) sowie in der mediterranen Zone ansteigen. Kombiniert mit einem Anstieg der mittleren Temperaturen kann es zu häufigeren und ausgeprägten Dürren kommen.

BIOTISCHE UND ABIOTISCHE FAKTOREN IM SCHLEPPTAU

Die Klimaveränderung hat ebenso Konsequenzen für die biotischen (belebten) und abiotischen (unbelebten) Einflussfaktoren wie Krankheitserreger oder Feuer- und Sturmereignisse. Diese haben ein enormes Einflusspotenzial auf die Waldökosysteme und die Waldentwicklung. Die Verbreitung und die Populationsdynamik exothermer Organismen wie herbivorer Insekten oder Pilze sowie deren Einflusshöhe (Fraßhöhe oder Pathogenizität) werden stark von Umweltfaktoren gesteuert. Diese werden sich wiederum in unterschiedlichen Regionen anders ausprägen und zu mehr oder weniger Schäden an den Baumbeständen führen. Gleichermaßen werden zum einen eine Zunahme der Insektenpopulationen, hervorgerufen durch eine verkürzte Entwicklungsdauer, erhöhte Überlebensraten und ein größeres Fortpflanzungspotenzial, sowie zum anderen negative Effekte wie eine verminderte Wachstumsrate sowie eine reduzierte Fruchtbarkeit zu erwarten sein (Hunter 2001; Bale et al. 2002; Huberty & Denno, 2004).

Krankheitsausbrüche sowie die Sporenbildung und der Besiedlungserfolg von Pilzen werden durch den Klimawandel in ihrer Ausbruchshäufigkeit beeinflusst (Volney & Fleming, 2000; Desprez-Loustau et al. 2006), was letztendlich auch zu Veränderungen in der Verbreitung und Abundanz für herbivore und pathogene Arten führt (Rouault et al. 2006). Die größten abiotischen Störfaktoren sind Feuer, Wind, Überschwemmungen und Dürren. Alle könnten, teils stark, vom Klimawandel beeinflusst werden. Eine Zahl verdeutlicht das: Zwischen 1950 und 2000 wurden durchschnittlich 35 Kubikmeter Holz durch solche Ereignisse zerstört, was vergleichsweise 8 Prozent der Holzernte in Europa entspricht. Dabei fielen 53 Prozent Windwurfereignissen zum Opfer und 16 Prozent dem Feuer (Scheelhaas et al. 2003).

Die Folgen für die Forstwirtschaft sind erheblich: Ungeplante Mengen an Holz müssen, wenn überhaupt möglich, vermarktet werden, Flächen müssen gegebenenfalls freigeräumt werden. Weiterhin fehlt es an dem für die natürliche Verjüngung notwendigen Altbestand, und die Reduktion an Baumbestand auf der Fläche kann zu einem verminderten Bodenschutz (Stichwort Erosion) und zur verminderten Regulation des Wasserhaushalts führen. Die Klimaprojektionen sehen auch einen Anstieg an Überschwemmungsereignissen voraus, dies wird einen Einfluss auf die Arten der Feuchtstandorte und Auenwälder nehmen (Kramer et al. 2008).

ÖKOLOGISCHER UND ÖKONOMISCHER VERLUST

Der ökologische Verlust, der durch den Klimawandel und die Veränderungen am Wald hervorgerufen werden könnte, ist schwer zu beziffern. Der Verlust für die Forstwirtschaft jedoch wurde von einer Studie von Hanewinkel und Kollegen (2012), unter Heranziehung der derzeitigen Prognosewerte, beziffert. So liegt der erwartete Wertverlust von Forstwirtschaftsflächen (unter Abwesenheit von effektiven Gegenmaßnahmen und Alternativprodukten!) im Jahr 2100 zwischen 14 und 50 Prozent (Mittelwert: 28 Prozent) der derzeitigen Wertsituation in Europa (exklusiv des russischen Teils); er beläuft sich auf mehrere Hundert Milliarden Euro.

Wird die Fichte, lange Jahre Brotbaum der Forstwirtschaft, weiterhin eine Rolle spielen?


Weiterhin zeigte die statistische Modellierung, je nach Klimaszenario, dass im Jahr 2100 zwischen 21 und 60 Prozent (Mittelwert: 34 Prozent) der europäischen Wälder nur noch für die Bewirtschaftung eines mediterranen Eichenwald-Typus (vergleichbar wie derzeit auf der Iberischen Halbinsel) geeignet seien. Dies ist eine Bewirtschaftungsform mit vergleichsweise relativ geringem Ertrag und reduzierter Kohlenstoffspeicherung.

EUROPAS WÄLDER – ZUKUNFTSSZENARIEN

Der Klimawandel ist heutzutage die größte Herausforderung für die Menschheit. Die bereits spürbaren Effekte und die Voraussagen zeigen die Effekte auf unsere Ökosysteme und ihre Bewohner. Es ist davon auszugehen, dass diese Effekte über alle europäischen Waldsysteme zu finden sein werden, aber die Effekthöhe auf den Wald und seine Waldfunktionen werden sich in den Regionen unterscheiden und sind bis dato nicht in Gänze abzusehen. Auch die Resilienz der Waldökosysteme, also deren Widerstandsfähigkeit, ist ausschlaggebend, denn sie können sich bis zu einem gewissen Grad an Veränderungen und Störereignisse anpassen und diese ausgleichen.

In Anbetracht der europäischen Biogeografie kann gemutmaßt werden, dass die Anpassungsfähigkeit des Waldes an den Ausbreitungsrändern am geringsten ist – dort, wo nur kurzfristige Anpassungen dem Aussterberisiko von Baumarten unter suboptimalen Standortbedingungen entgegenstehen. Die sozioökonomischen Auswirkungen sind in der mediterranen Region am geringsten und am höchsten in Zentraleuropa (Lindner et al. 2009). Für die Forstwirtschaft können neben den erwarteten Risiken und Einbußen auch Möglichkeiten entstehen.

So profitiert das Waldwachstum in der borealen Zone von den Klimaveränderungen, und eine höhere forstliche Nutzung könnte möglich werden. Allerdings stellen feuchte Standorte, die dort häufig vorkommen bzw. sich durch das Schmelzen des Permafrostbodens noch vermehrt entwickeln könnten, eine Herausforderung dar, nicht nur für den Holztransport.

Extremereignisse wie Stürme, Dürren, Überschwemmungen und Hitzewellen sind voraussichtlich in der gemäßigten ozeanen Zone bestimmend. Dürren sind dort besonders verheerend, wo bereits heute die Pflanzen und die forstliche Produktion durch die Verfügbarkeit von Wasser limitiert sind, wie z. B. in der gemäßigten kontinentalen und in der mediterranen Zone. In den gebirgigen Regionen überlagern steile Höhengradienten sowie eine erhöhte räumliche Heterogenität diese Trends. Während die Baumgrenze und generelle Höhenlimitationen nach oben wandern und die Forstwirtschaft davon profitieren könnte, könnte der Anstieg von Schadereignissen diese Vorteile wieder ausgleichen und sich negativ auswirken, z. B. die Schutzfunktion der Bergwälder vermindern.

Der Lebensraum Wald wird sich für die Wildtiere zukünftig verändern.


Es fehlen weitere Studien, um die Effekte besser voraussagen und abpuffern zu können, insbesondere aus Süd- und Osteuropa und aus den Bergwäldern außerhalb des Alpenbogens. Weiterhin liegt der Fokus der vorliegenden Studien vor allem auf der Forstwirtschaft und weniger auf allen anderen Ökosystemdienstleistungen (Lindner et al. 2009). Die theoretischen Grundlagen müssen anhand aktueller Forschungen evaluiert und angepasst werden. In der Praxis muss ein forstlicher Wandel zum einen natürliche Prozesse beachten, z. B. höhere Produktivität des Waldes in den höheren Lagen, erhöhte Samenausbreitung, Veränderungen in der Verbreitung von Arten, zum anderen auch proaktiv den Wald so mit neuen Arten oder Methoden gestalten, dass er auch weiterhin seine Widerstandskraft behält und die vielfältigen Anforderungen meistern kann. Dies ist eine große Herausforderung und verlangt stetes Überprüfen und ein adaptives Management; bei langlebigen Organismen wie Bäumen nicht immer einfach. Die Wissenschaft gibt zwar Hinweise, wie sich die Wälder unter dem Klimawandel verändern werden, kann aber auch keine realen Zukunftssituationen im Detail darstellen.

WALD UND WILDTIERE

Viele unserer Wildtiere sind sehr anpassungsfähig und können sich mit neuen Gegebenheiten gut arrangieren, andere Arten hingegen können sich in den kurzen Zeitspannen der Veränderung nicht anpassen und werden als Verlierer des Klimawandels und Waldumbaus hervorgehen (Anm. d. Verf.: Eine Darstellung der Effekte des Klimawandels auf die Wildtiere finden Sie in HALALI 03/2019 ab Seite 12). Der Wald als Hauptlebensraum vieler Arten wird einem Wandel unterworfen sein, mit dem die Wildtiere zurechtkommen müssen. Der Forstwirtschaft als aktive Gestalterin der Waldlebensräume kommt eine übergeordnete Rolle zu. Sie darf neben den ökonomischen Zwängen nicht die ökologischen Bedürfnisse der Wildtiere in den Hintergrund stellen. Noch enger als bisher müssen Wildtiermanager, Grundeigentümer und Landbewirtschaftende zusammenwirken, um Wild und Wald sowie Mensch gerecht zu werden.


Fotos: picture alliance/Lino Mirgeler/dpa | iStockphoto.com | Claas Nowak |