Blue carbon — carbon sequestered in marine and coastal ecosystems — has attracted considerable policy attention as countries search for nature-based contributions to their Nationally Determined Contributions (NDCs) under the Paris Agreement. But the enthusiasm for blue carbon may be outpacing the measurement science. A growing body of literature suggests that the monitoring, reporting, and verification (MRV) frameworks currently available are not adequate for the emerging frontier of open-ocean blue carbon enhancement, and that integrating these approaches into national climate targets without robust accounting could lead to systematic overestimation of mitigation outcomes.

The Research Landscape

The MRV Gap in Open-Ocean Blue Carbon

Boettcher, Winkler, and Michaelowa (2025) provide the most comprehensive analysis of accounting challenges for blue carbon enhancement activities. While carbon uptake in coastal vegetated ecosystems (mangroves, seagrasses, salt marshes) has been relatively well-studied, the emerging techniques designed to enhance carbon uptake in open-ocean environments — including ocean alkalinity enhancement, artificial upwelling, and macroalgae cultivation — pose qualitatively different MRV challenges.

The core difficulties are threefold. First, establishing baselines is particularly problematic because the natural ocean sink is already influenced by human activities and rising atmospheric CO2 concentrations, making it difficult to separate "additional" sequestration from what would have occurred anyway. Second, the durability of biogenic oceanic carbon sinks is uncertain, especially as climate change alters ocean circulation, temperature, and chemistry. Third, the transboundary nature of open-ocean ecosystems creates legal complexities: carbon sequestered in international waters cannot easily be attributed to specific nations for NDC accounting.

The authors conclude that current MRV methodologies and accounting frameworks are insufficient for open-ocean blue carbon, and that governance should address both climate and environmental impacts while developing financing models that do not rely solely on carbon crediting mechanisms.

A Policy Framework for Integration

Khan, Baines, Gil, and colleagues (2025) address the institutional side of the problem. Their World Resources Institute working paper introduces the four-stage BLUE framework (Build, Link, Unlock, Embed), designed to help policymakers systematically integrate blue carbon ecosystems into national climate strategies through NDCs and National Adaptation Plans (NAPs).

The paper identifies data gaps and institutional barriers as the primary obstacles. Many countries with substantial blue carbon assets lack the baseline data, technical capacity, and governance structures needed for systematic inclusion. The framework offers a stepwise approach: building the evidence base, linking to existing policy instruments, unlocking financing mechanisms, and embedding blue carbon into recurring planning cycles. The pragmatic value lies in its recognition that countries are at very different stages of readiness.

Biodiversity-Climate Co-Benefits

Fu, Steckbauer, Mann, and Duarte (2024) examine blue carbon ecosystems through the lens of the Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework. Their analysis highlights the dual-benefit potential: protecting blue carbon ecosystems simultaneously contributes to climate mitigation targets and biodiversity conservation goals. However, achieving these co-benefits requires coordinated policy frameworks that many countries have not yet developed.

Toward Digital Twin Verification

Dam, Helfer, Kaiser, and colleagues (2024) propose a more technically ambitious solution: a Blue Carbon Ecosystem Digital Twin (BCE-DT) that would integrate real-time data and models into what-if scenarios for CDR quantification. The proposal aims to address additionality and durability — the two most contested aspects of blue carbon crediting — through simulation-based verification rather than purely empirical measurement. They also call for an independent, not-for-profit Standards Development Organization to oversee the certification process, arguing that the current fragmented landscape of private verification bodies has undermined credibility.

Beyond the Traditional Blue Carbon Box

Lovelock and Duarte (2025) observe that the concept of blue carbon has expanded considerably since its formalization around 2009. The ecosystems included in national carbon markets and carbon market methodologies now extend beyond the original three (mangroves, seagrasses, salt marshes) to include seaweed and supratidal forests. However, the scale of investment remains "inadequate for the action needed to meet global targets." They argue for a shift from blue carbon to "blue natural capital," encompassing biodiversity market mechanisms alongside carbon markets. McHenry and colleagues (2025) demonstrate this expansion practically, presenting a blueprint for national assessment of kelp forest blue carbon capacity applied to Canada's coastline, estimating that Canadian kelps hold 0.6 to 2.8 Tg C in short-term biomass and could export 0.04 to 0.4 Tg C yr⁻¹ to the deep ocean.

Critical Analysis: Claims and Evidence

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Claim	Evidence	Verdict
Current MRV frameworks are insufficient for open-ocean blue carbon	Boettcher et al. systematic policy analysis	✅ Well-supported — clear gap identification
Baseline establishment is the hardest accounting problem	Boettcher et al.; Dam et al.	✅ Supported — multiple independent analyses converge
Countries face data and institutional barriers to NDC integration	Khan et al. multi-country assessment	✅ Supported — practical framework addresses real gaps
Digital twin approaches could improve verification	Dam et al. proposal	⚠️ Promising but unvalidated — conceptual stage only
Blue carbon investment is inadequate for Paris targets	Lovelock & Duarte synthesis	✅ Supported — financing gap is well-documented
Kelp forests warrant inclusion in national carbon inventories	McHenry et al. Canadian assessment	⚠️ Suggestive — single-country estimate with wide uncertainty ranges

Open Questions

Additionality thresholds: How much carbon sequestration must be demonstrated as "additional" above a dynamic natural baseline to qualify for crediting? No international standard exists.

Permanence timescales: Terrestrial carbon credits typically require 25–100 year permanence guarantees. What timescales are appropriate for oceanic carbon that may be re-released through changes in ocean chemistry?

Governance of international waters: Blue carbon in the high seas falls outside any nation's NDC jurisdiction. How should the governance of carbon sequestration in these areas be structured under UNCLOS and the new Biodiversity Beyond National Jurisdiction treaty?

Verification costs: Digital twin and sensor-based MRV systems require substantial investment. Can the verification costs be kept below the value of the carbon credits they validate?

Biodiversity-climate trade-offs: Are there scenarios where maximizing blue carbon sequestration conflicts with biodiversity conservation goals — for example, monoculture seaweed farms versus diverse natural ecosystems?

What This Means for Your Research

The blue carbon field is at a critical juncture. The science of carbon sequestration in marine ecosystems has advanced substantially, but the measurement, governance, and financing infrastructure has not kept pace. Researchers entering this space should be aware that many claims about blue carbon's contribution to climate targets rest on accounting assumptions that are still actively contested. The gap between what blue carbon could theoretically contribute and what can be rigorously measured and verified remains wide.

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면책 조항: 이 게시물은 정보 제공 목적의 연구 동향 개요이다. 학술 연구에서 인용하기 전에 특정 연구 결과, 통계 및 주장을 원본 논문과 대조하여 검증해야 한다.

블루 카본 측정과 국가 기후 목표 통합: 회계 처리의 과제

블루 카본(blue carbon) — 해양 및 연안 생태계에서 격리되는 탄소 — 은 각국이 파리협정(Paris Agreement)에 따른 국가결정기여(NDCs, Nationally Determined Contributions)에 자연 기반 기여 방안을 모색하면서 상당한 정책적 주목을 받아왔다. 그러나 블루 카본에 대한 관심이 측정 과학을 앞질러 가고 있을 가능성이 있다. 증가하는 문헌들은 현재 이용 가능한 모니터링·보고·검증(MRV, monitoring, reporting, and verification) 체계가 외해(open-ocean) 블루 카본 증진이라는 새로운 개척 분야에 충분하지 않으며, 견고한 회계 처리 없이 이러한 접근 방식을 국가 기후 목표에 통합할 경우 감축 성과를 체계적으로 과대평가하는 결과로 이어질 수 있음을 시사하고 있다.

연구 동향

외해 블루 카본의 MRV 격차

Boettcher, Winkler, Michaelowa(2025)는 블루 카본 증진 활동에 관한 회계 처리 과제를 가장 포괄적으로 분석한다. 연안 식생 생태계(맹그로브, 잘피, 염습지)의 탄소 흡수는 비교적 잘 연구되어 있는 반면, 해양 알칼리도 증진(ocean alkalinity enhancement), 인공 용승(artificial upwelling), 대형 해조류 양식(macroalgae cultivation) 등 외해에서의 탄소 흡수를 증진하기 위해 고안된 신기술들은 질적으로 상이한 MRV 과제를 제기한다.

핵심적인 어려움은 세 가지이다. 첫째, 기준선(baseline) 설정이 특히 문제가 되는데, 이는 자연적인 해양 흡수원이 이미 인간 활동과 대기 중 CO2 농도 상승의 영향을 받고 있어 "추가적인" 격리분을 어차피 발생했을 분량과 분리하기가 어렵기 때문이다. 둘째, 기후변화가 해양 순환, 수온, 화학적 특성을 변화시킴에 따라 생물 기원 해양 탄소 흡수원의 내구성이 불확실하다. 셋째, 외해 생태계의 초국경적 특성이 법적 복잡성을 야기하는데, 공해에서 격리된 탄소는 NDC 회계에서 특정 국가에 귀속시키기가 쉽지 않다.

저자들은 현재의 MRV 방법론 및 회계 체계가 외해 블루 카본에는 불충분하며, 거버넌스는 탄소 크레딧 메커니즘에만 의존하지 않는 금융 모델을 개발하면서 기후와 환경 영향을 모두 다루어야 한다고 결론짓는다.

통합을 위한 정책 체계

Khan, Baines, Gil 외(2025)는 문제의 제도적 측면을 다룬다. 세계자원연구소(World Resources Institute) 워킹페이퍼는 정책 입안자들이 NDC와 국가적응계획(NAPs, National Adaptation Plans)을 통해 블루 카본 생태계를 국가 기후 전략에 체계적으로 통합할 수 있도록 설계된 4단계 BLUE 체계(구축(Build), 연계(Link), 실현(Unlock), 내재화(Embed))를 소개한다.

이 논문은 데이터 격차와 제도적 장벽을 주요 장애물로 지목한다. 상당한 블루 카본 자산을 보유한 많은 국가들이 체계적 포함에 필요한 기준선 데이터, 기술 역량, 거버넌스 구조를 갖추지 못하고 있다. 이 체계는 증거 기반 구축, 기존 정책 수단과의 연계, 금융 메커니즘 실현, 블루 카본의 반복적 계획 주기 내재화라는 단계적 접근 방식을 제시한다. 이 체계의 실용적 가치는 각국이 매우 다른 준비 단계에 있음을 인식하는 데 있다.

생물다양성-기후 공동 편익

Fu, Steckbauer, Mann, Duarte(2024)는 쿤밍-몬트리올 글로벌 생물다양성 체계(Kunming-Montreal Global Biodiversity Framework)의 관점에서 블루 카본 생태계를 분석한다. 이들의 분석은 이중 편익 잠재성을 강조하는데, 블루 카본 생태계 보호는 기후 감축 목표와 생물다양성 보전 목표에 동시에 기여한다. 그러나 이러한 공동 편익을 달성하기 위해서는 많은 국가들이 아직 수립하지 못한 조율된 정책 체계가 필요하다.

디지털 트윈 검증을 향하여

Dam, Helfer, Kaiser 및 동료들(2024)은 보다 기술적으로 야심찬 해결책을 제안한다: 탄소 제거(CDR) 정량화를 위한 가상 시나리오에 실시간 데이터와 모델을 통합하는 청색 탄소 생태계 디지털 트윈(BCE-DT)이 그것이다. 이 제안은 순수한 실증적 측정이 아닌 시뮬레이션 기반 검증을 통해 추가성(additionality)과 영속성(durability) — 청색 탄소 크레딧의 가장 논쟁적인 두 측면 — 을 해결하는 것을 목표로 한다. 또한 현재 민간 검증 기관들의 분절화된 지형이 신뢰성을 훼손해 왔다고 주장하며, 인증 과정을 감독할 독립적이고 비영리적인 표준 개발 기구(Standards Development Organization)의 설립을 촉구한다.

전통적인 청색 탄소의 틀을 넘어서

Lovelock과 Duarte(2025)는 청색 탄소의 개념이 2009년 공식화된 이후 상당히 확장되었음을 관찰한다. 국가 탄소 시장 및 탄소 시장 방법론에 포함되는 생태계는 이제 원래의 세 가지(맹그로브, 해초류, 염습지)를 넘어 해조류와 초조간대림(supratidal forests)까지 확대되었다. 그러나 투자 규모는 "전 지구적 목표 달성에 필요한 행동에 비해 불충분한" 수준에 머물러 있다. 이들은 청색 탄소에서 탄소 시장과 함께 생물다양성 시장 메커니즘을 포괄하는 "청색 자연 자본(blue natural capital)"으로의 전환을 주장한다. McHenry와 동료들(2025)은 이러한 확장을 실질적으로 시연하며, 캐나다 해안선에 적용된 켈프 숲 청색 탄소 용량의 국가적 평가를 위한 청사진을 제시한다. 이 연구는 캐나다의 켈프가 단기 바이오매스로 0.6~2.8 Tg C를 저장하고, 연간 0.04~0.4 Tg C를 심해로 수출할 수 있다고 추산한다.

비판적 분석: 주장과 근거

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주장	근거	판정
현행 MRV 프레임워크는 원해(open-ocean) 청색 탄소에 불충분하다	Boettcher 등의 체계적 정책 분석	✅ 충분히 지지됨 — 명확한 격차 규명
기준선 설정이 가장 어려운 회계 문제이다	Boettcher 등; Dam 등	✅ 지지됨 — 복수의 독립적 분석이 수렴
각국은 NDC 통합에 있어 데이터 및 제도적 장벽에 직면해 있다	Khan 등의 다국가 평가	✅ 지지됨 — 실용적 프레임워크가 실제 격차를 다룸
디지털 트윈 접근법이 검증을 개선할 수 있다	Dam 등의 제안	⚠️ 유망하나 미검증 — 개념적 단계에 불과
청색 탄소 투자는 파리 목표 달성에 불충분하다	Lovelock & Duarte 종합	✅ 지지됨 — 재원 조달 격차가 충분히 문서화됨
켈프 숲은 국가 탄소 목록에 포함될 필요가 있다	McHenry 등의 캐나다 평가	⚠️ 시사적 — 넓은 불확실성 범위를 가진 단일 국가 추정치

미해결 과제

추가성 기준점: 크레딧 자격을 얻기 위해 동적 자연 기준선 이상으로 '추가적'임을 입증해야 하는 탄소 격리량은 얼마인가? 현재 국제 표준이 존재하지 않는다.

영속성 시간 척도: 육상 탄소 크레딧은 통상 25~100년의 영속성 보장을 요구한다. 해양 화학의 변화를 통해 재방출될 수 있는 해양 탄소에 대해 적절한 시간 척도는 무엇인가?

공해(international waters) 거버넌스: 공해의 청색 탄소는 어떤 국가의 NDC 관할권에도 속하지 않는다. 이 지역에서의 탄소 격리 거버넌스는 UNCLOS 및 새로운 국가 관할권 이원 생물다양성(Biodiversity Beyond National Jurisdiction) 조약 하에 어떻게 구성되어야 하는가?

검증 비용: 디지털 트윈 및 센서 기반 MRV 시스템은 상당한 투자를 요구한다. 검증 비용을 해당 시스템이 인증하는 탄소 크레딧의 가치 이하로 유지할 수 있는가?

생물다양성-기후 상충 관계: 청색 탄소 격리를 극대화하는 것이 생물다양성 보전 목표와 충돌하는 시나리오가 존재하는가 — 예를 들어, 다양한 자연 생태계 대신 단일 재배 해조류 양식장의 경우처럼?

연구에 대한 시사점

블루 카본 분야는 중대한 전환점에 놓여 있다. 해양 생태계의 탄소 격리(carbon sequestration)에 관한 과학은 상당한 발전을 이루었으나, 측정·거버넌스·금융 인프라는 이를 따라가지 못하고 있다. 이 분야에 진입하는 연구자들은 기후 목표에 대한 블루 카본의 기여도와 관련된 많은 주장들이 아직도 활발하게 논쟁 중인 회계 가정에 근거하고 있음을 인식해야 한다. 블루 카본이 이론적으로 기여할 수 있는 바와 엄밀하게 측정·검증될 수 있는 바 사이의 간극은 여전히 크다.

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