Fino alla metà del XIX secolo Barcola era stata principalmente un insediamento di pescatori e nel 1826 contava 418 abitanti quando i triestini iniziarono a costruire le loro residenze estive nella frazione.

A monte del porticciolo del Cedas, nell’autunno del 1887, durante degli scavi per lo sviluppo edilizio della zona vennero alla luce dei resti architettonici di una grande villa marittima romana. A causa della speculazione edilizia molti dei reperti furono interrati per sempre mentre alcuni preziosi mosaici e una statua in marmo raffigurante un atleta furono conservati ed esposti nel lapidario Tergestino al Castello di San Giusto. La Villa si snodava lungo la riva del mare e si articolava in una zona di rappresentanza e in una residenziale, un’area giardino e in alcune strutture aperte sul mare che si collegavano ad ambienti termali e di servizio. Dal recupero e lo studio di alcuni frammenti di mattoni con il bollo di una grande famiglia dell’aristocrazia romana i “Crispini”, la Villa forse era appartenuta a Calvia Crispinilla, un personaggio dell’élite di potere a Roma, probabilmente un’imprenditrice che ostentava il lusso e il potere. Tutta la zona divenne più tardi proprietà della famiglia Conti e attualmente della famiglia Janesich. La villa fu cara soprattutto a Giusto Conti per la particolare salubrità ch’egli attribuiva al luogo, rimasto indenne dal contagio durante le epidemie di colera che infierirono a Trieste nel 1836, 1849 e 1855. Più a monte di Barcola esiste ancora la casa dominicale dei Burlo, l’edificio più antico di Barcola, con la loggia dagli archetti a tutto sesto in stile architettonico rinascimentale. Secondo lo storico Kandler, durante una o più estati del triennio 1448-1450, nella casa dei Burlo, fu ospite il vescovo di Trieste Enea Silvio Piccolomini divenuto papa nel 1458 col nome di Pio II.

All’interno della riviera si trova la casa dominicale  Giuliani al cui lato esiste tuttora un edificio di costruzione cilindrica, rastremata verso l’alto, a due piani più il pianoterra, coronata da balconata in legno e con copertura “a capanna” in tegole che presenta, sopra la porta d’entrata, un  piccolo stemma in marmo recante la data 1719 e le lettere F:L:D:M:C:. Alcuni pensarono che l’edificio fosse stato una torretta militare avente fini di difesa da nemici che venivano dal mare o da terra, altri che la torre fosse un posto di vedetta per la pesca del tonno e, infine l’ipotesi più probabile è che l’edificio fosse stato un granaio o un mulino.

Alle spalle della casa Giuliani esisteva la Villa dei conti Prandi dove il 2 settembre 1790 fu ospitato Ferdinando IV di Borbone, il re delle Due Sicilie, che in viaggio da Napoli a Vienna volle assistere “al divertimento della pesca in Barcola” dove si recò via mare. I possedimenti Prandi erano molto estesi e giungevano fino al mare. Giacomo Prandi (1740-1822) si dedicò al commercio del vino e aprì uno stabilimento per la lavorazione del pesce a Barcola, accumulando grandi ricchezze. Costruì la villa in via San Michele, nel centro storico della città, acquistò l’ex convento dei francescani a Grignano che per decenni fu la dimora estiva della famiglia e costruì una grande villa a Barcola che poi fu venduta nel 1914  alla “Fondazione barone Carlo e baronessa Cecilia di Rittmeyer” per un asilo di ciechi poveri in Trieste.

Alle spalle della chiesa esiste ancora la villa della contessa Regina Nugent. La casa con stile architettonico da castelletto porta inciso il nome della padrona sugli stipiti del portone d’accesso, mentre il cancello è sormontato da una corona comitale e dalla data di erezione 1881. Nel cimitero di Barcola è sepolto Lavai Nugent, conte di Westmeath, comandante dell’ordine di Maria Teresa, uno degli eroi dell’esercito austriaco dell’epoca napoleonica  e molto importante per la liberazione di queste terre dai francesi, infatti, nel 1813 firmò la convenzione di resa dei francesi asseragliatisi nel castello di San Giusto. Margherita Nugent, nipote di Regina, ha donato al Comune di Trieste il palazzetto Leo e la contigua ex chiesa di San Sebastiano nel centro storico di Trieste.

Dopo l’inaugurazione della linea ferroviaria Trieste-Vienna avvenuta nel luglio del 1857, venne costruito l’imponente viadotto ferroviario, che conta venti arcate, lungo 270 metri, con una massima altezza dal piano stradale di 21 m. del viale Miramare. Nell’ultimo decennio dell’ottocento furono costruite molte ville che trasformarono Barcola da villaggio agricolo e di pescatori in una stazione di soggiorno capace di attirare la nobiltà internazionale come la “Casa Mreule” in stile veneziano

e la “Casa Jakic” conosciuta come la Villa delle Cipolle che fu costruita nel 1896 da Anton Jakic, un ex prete di origine dalmata, anche se per alcune dicerie si crede che fosse una spia dello Zar. Venduta dal proprietario nel 1904, per un certo periodo divenne una famosa casa di appuntamenti e da gioco.

Il “Castelletto Cesare”, in stile neogotico, fu commissionato da Alessandro Cesare di Salvore nel 1890, dopo che la sua famiglia aveva ottenuto la concessione della spiaggia e dove,

successivamente, aveva costruito lo stabilimento balneare Excelsior e l’albergo omonimo attualmente trasformato in appartamenti privati. Nel giugno del 1904 venne inaugurata la sede della nuova “Società Canottieri Nettuno”. Barcola ha subito un cambiamento importante tra gli anni ’50 e ’60 con la costruzione del grande Barcola Tourist Hotel, destinato a residenza di lusso per gli ufficiali americani durante il Governo Militare Alleato, e con l’interramento, tra l’Istituto Rittmeyer e il lungomare, di un consistente tratto di mare su cui sorse, nel 1958, la Pineta di Barcola

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Opera di Duilio Cosma, all’epoca direttore delle Pubbliche piantagioni del Comune di Trieste e fondatore dell’Associazione italiana dei direttori di parchi e giardini, fu allora aspramente contestata dall’opinione pubblica e oggi è uno dei luoghi più amati dai triestini. La Pineta è un polmone verde affacciato sul golfo che tra pini marittimi e lecci conduce dal porticciolo omonimo fino al Parco e al Castello di Miramare.

 All’interno della Pineta nel 1963 fu costruita una grande fontana detta “luminosa” per gli spruzzi d’acqua di diversi colori.

La”Nuotatrice” è la statua in bronzo realizzata da Ugo Carà nel 1986 e collocata nei pressi della fontana di Barcola nella pineta prospicente al mare.