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Los ríos de la Patagonia son uno de los ecosistemas acuáticos mejor conservados en América del Sur. Sin embargo, debido al creciente desarrollo económico en la región, numerosos cuerpos de agua se han visto amenazados por actividades humanas. Analizamos la calidad del agua y la estructura del ensamble de macroinvertebrados en ocho estaciones a lo largo del río Palena, en el sector alto de la cuenca con mínima perturbación y sector bajo para aquellas estaciones perturbadas por actividades humanas. El muestreo abarcó cuatro estaciones del año (septiembre 2013 a mayo 2014). La temperatura, conductividad eléctrica, pH, oxígeno disuelto, dureza total, sílice, aluminio y fierro mostraron diferencias significativas (p < 0,05) entre la parte alta y baja de la cuenca y entre estaciones del año. Se registraron 30 familias de macroinvertebrados (90% larvas de insectos), siendo el Orden Diptera el más diverso (8 familias). La familia Leptophlebiidae (Ephemeroptera) fue la más abundante en las cuatro estaciones del año. Diferencias significativas en el ensamble de macroinvertebrados se registraron entre estaciones del año, agrupándose en dos grupos: verano-otoño y invierno-primavera, pero no entre la estructura del ensamble entre la zona alta y baja de la cuenca. Estos resultados indican que la estacionalidad tiene un efecto sobre la composición del ensamble de macroinvertebrados por sobre diferencias espaciales en la cuenca. Por otro lado, la alta diversidad de macroinvertebrados registradas en el río Palena, y buena calidad del agua, indican que las actividades antrópicas aún no son un riesgo para el ecosistema acuático.