De volta ao dia, a criação de uma tabela de partição MBR com, digamos, fdisk, deixaria, por padrão, os primeiros 63 setores intocados. É aí que o GRUB e outros gerenciadores de inicialização podem ser instalados.
Avance rapidamente para os dias modernos e a mesma ferramenta (fdisk) deixa mais espaço não utilizado; o suficiente para o GRUB2 instalar o stage1 com suporte ao BTRFS. Eu acredito que o deslocamento é de cerca de 1MB, por padrão; tudo o que isso significa em setores.
Não sei porque grub-install
não falha, mas suponho que não verifique o tamanho do setor de inicialização; e sem partições como poderia.
Não vejo problema em ter carregadores de inicialização redundantes. Você precisa gerenciar isso manualmente, mas o stage1 do GRUB2 não muda com frequência. Mas isso significa que você precisa de partições.
Eu não sei de uma ferramenta que pode migrar o disco para adicionar uma tabela de partição. O problema é que o sistema de arquivos está ligado a setores no disco, e adicionar uma tabela de partição altera esses setores. Se os seus sistemas de arquivos BTRFS estavam no LVM, então sim, você seria capaz de mover as coisas porque o sistema de arquivos seria amarrado a "setores virtuais". Não estou dizendo que você deveria fazer isso, apenas ilustrando qual é o problema.