到达基多五个月后，洪堡于 1802 年 6 月 9 日再次启程。虽然博丹船长不在那里，洪堡仍然打算前往利马，然后从那里找船前往墨西哥，继续他的考察。但在此之前，他要去攀登钦博拉索峰——那座梦寐以求的高山绝顶。这座雄伟的死火山位于基多以南约 100 英里处，高近 21 000 英尺（虽然钦博拉索峰并非世界上最高的山，而且在安第斯山脉之内也不算第一高峰，但因为它离赤道如此之近，以至于其峰顶离地心距离最远。），洪堡形容其为“狰狞的巨人”。

洪堡、邦普兰、蒙图法尔与何塞一行朝火山行进，路遇茂盛的热带植被。山谷里，曼陀罗花盛开，硕大的橙色花朵像高扬的小号；他们还欣赏了倒挂金钟花艳红色的花瓣，它们形状精致，如同人工雕琢而成。一路下坡，花丛被开阔的草原取代，成群的小羊驼低头咀嚼。再往前，巍峨的钦博拉索便浮现在地平线上，像宏伟的穹顶一般，独自伫立在高原之上。湛蓝的天空中没有一丝云彩。离山脚越近，它摄人心魄的轮廓就越清晰。每次停步休息，洪堡都兴奋地拿出望远镜四处张望：他看到山坡上覆盖着厚厚的积雪，而火山周围的地貌贫瘠且荒凉。视线所及之处，只看到千万块巨岩和石头堆满地面。景象奇崛，不似人间。虽然他已经遍历多座火山，登山经验也恐怕举世无人能及，但面对钦博拉索峰时，依然望而生畏。洪堡后来解释道，越是不可及的事物，对他越“有一种神秘的吸引力”。

6 月 22 日，他们到达火山脚下，在一个小村子里度过了兴奋不安的一晚。次日清晨，一行人与在当地雇用的挑夫们一起登山。他们骑着骡子，穿过荒草丛生的平地，沿山坡上行，直至海拔 13 500 英尺处。岩石陡峭，骡子留在后面，其余人继续步行。天气开始与他们作对：前一天夜里下了雪，十分寒冷；前几日一直都很晴朗，那天的峰顶却笼罩在云雾中；时而刮起一阵风，短暂地吹散浓雾，让他们得以瞥见顶峰的模样。这一天注定漫长难熬。

到达海拔 15 600 英尺处时，挑夫们拒绝再往前走。洪堡、邦普兰、蒙图法尔与何塞分别带上一些仪器，继续朝着浓雾中的峰顶走去。没过多久，他们就不得不手脚并用地沿着一道窄长的山脊爬行——最窄处仅宽两英寸，左右两侧都是陡峭的悬崖。难怪西班牙人称此地为 cuchilla，意为“刀锋”。洪堡坚定地望向前方。糟糕的是，严寒已经冻僵他们的手脚，而且他此前登山时受过伤的一只脚又开始发炎肿胀。在这个高度，迈出的每一步都如灌铅般沉重；高原反应引发恶心和头晕，他们的眼睛布满了血丝，牙龈也出血了。洪堡后来承认，那种持续的眩晕“在我们当时所处的情形下极其危险”。在攀登皮钦查峰时，洪堡就曾因为严重的高原反应晕倒；在这里，行走在“刀锋”之上，一步之差就可能意味着死亡。

虽然困难重重，但洪堡仍然每走几百步就停下来架设仪器。严寒下，铜质器件十分冰冷，而用冻僵的手指操作精细的螺丝和杠杆更是难上加难。他将温度计插入地表以下，从气压计上读数，并收集空气样本，以便日后分析其化学组分。他测量湿度以及水在不同海拔下的沸腾温度；他们还将石块踢下悬崖，听其回声，以此推算悬崖的高度。

极其艰苦的攀爬持续了一个小时。后面的山脊变得平缓一些，但尖利的岩石仍会刺穿鞋底。他们的脚掌开始流血。刹那间，云开雾散，钦博拉索峰在日光下露出白雪皑皑的峰顶——在他们上方 1 000 多英尺处闪耀着光芒；与此同时，他们发现前方的山路戛然中断，一道巨大的裂缝横亘面前。要想绕过它就必须踏过一片厚厚的积雪，但此时已是午后一点，在太阳的照射下，表面的冰层已经开始融化。蒙图法尔尝试着踩上去，结果几乎整个人都陷进了积雪中。没有办法再向前行了。在他们停步小憩的时候，洪堡又拿出了气压计，测出他们已身在海拔 19 413 英尺处。虽然无法登顶，但仍能体会到身临世界之巅的喜悦。就连欧洲最早使用热气球飞行的旅行家们都不曾到过这样的高度。

洪堡俯瞰着钦博拉索峰的山麓以及远处起伏的峰峦，此前一年中所见的事物渐渐拼合成一幅完整的画面。他的哥哥威廉早就说过，亚历山大天生擅长“将想法联系起来，发现事物之间的隐秘链条”。站在钦博拉索峰顶，洪堡沉浸在眼前的景象中，同时回忆起此前在阿尔卑斯山脉、比利牛斯山脉以及特内里费岛见过的各种植物、岩石构造，以及进行过的各种观测。他感到万事万物都有其本来的位置。他意识到，自然是一张生命的大网，是一股覆盖全球的力量。后来，一位同事评论说，洪堡是阐述事物之间存在“千丝万缕联系”的第一人，这种全新的自然观念将改变人们看待世界的方式。

从欧洲到南美洲，他发现“在相隔如此遥远的地区，气候条件竟如此惊人地相似”。例如，眼前这种生长在安第斯山脉上的苔藓，让他想起了千万里之外德国北部森林中的另一种苔藓。在加拉加斯附近的山中，他仔细观察了那里类似杜鹃花的灌木丛，发现与生长在瑞士阿尔卑斯山的一种树（他称其为“阿尔卑斯玫瑰树”）十分相似。后来在墨西哥，87 他将那里的松树、柏树与橡树和加拿大的树种进行比较。高山植物生长在瑞士、芬兰的拉普兰区以及安第斯山脉：一切都相互关联。

对洪堡而言，从基多出发直到攀登钦博拉索山的旅程好像一场植物学冒险：从赤道到极地，整个植物世界被分成若干个植被带，沿海拔向上层层叠进。从山谷中的热带花草到雪线近旁的地衣，无所不有。直到晚年，洪堡仍时常提起如何“高屋建瓴”地理解自然，以便让隐秘的联系浮现。而他自己获得这一启示的契机就发生在此地，在钦博拉索峰的绝顶之上。“一瞥之间”，他看到了整个自然。

他们从钦博拉索峰返程之后，洪堡已经准备将他对自然的崭新理解付诸文字。穿行在安第斯山麓途中，他开始起草一幅“自然之图”（Naturgemälde 是个很难翻译的德文词，字面意为“自然之图”，但同时强调自然统一的整体性）。洪堡后来解释说，他想“在一页纸上展现微观的宇宙”。此前，科学家们忙于将自然划分成紧凑的分类学单元，构建出等级严密的系统，将五花八门的品类填入密密麻麻的表格；而洪堡给出的只是一幅画。

“自然是一个有机的整体，”洪堡说，“它不是僵死的拼合之物。”灌注于岩石、植物、动物与人类体内的是同样的生命之源，这种“令生命到处繁衍的普世力量”让洪堡着迷，就连流动的空气都运载着孕育未来生命的微粒：花粉、虫卵、种子。他写道，生命无处不在，“有机的力量运作不息”。与其寻找相互孤立的发现，洪堡对如何将这些新的事实联系在一起更感兴趣。他解释道，个别现象“唯有通过与整体关联才变得重要”。

“自然之图”描绘了钦博拉索峰的纵剖面，以一张维系万物的大网将自然呈现在我们眼前。洪堡标示了不同海拔高度的植物分布，其中包括深埋地底的菌类，以及雪线之下的地衣等多种植物；山脚是热带棕榈树的地盘，再往上是喜欢温和气候的橡树和类似蕨类的灌木。洪堡根据亲眼见到的每一种植物的所在地，将它们排布在图中。

洪堡在南美洲完成了“自然之图”的初稿，后来进行了改进，最终以长三英尺、宽二英尺的形式发布。他在画面的左右两侧排布了几列文字栏，提供一些细节信息。只要在左边栏中选择某个海拔高度，就可以在图中找到这一高度下相互关联的事物，了解此处的温度、湿度和气压，以及生活在这里的动物和植物。洪堡描绘了不同的植被带，以及海拔高度和温度等因素造成的影响。他还在钦博拉索山的轮廓旁标注了世界上其他主要山脉的高度，以便相互比较与联系。

以如此简练的形式传递这般丰富的信息，这在当时是史无前例的。在洪堡之前，从没有学者在视觉上以加此直观的形式展示大量的数据。“自然之图”首次揭示了全球各大陆间相互对应的气候带。洪堡特别着意的是“多样性中的统一性”。他通过气候与地理位置，而非按照每个物种的分类学归属来理解植被。这一新颖的想法于我们今天对生态系统的理解而言，仍然至关重要。

洪堡一行离开钦博拉索，向南 1 000 英里到达利马。从动植物到印加帝国的建筑，洪堡对一切事物都感兴趣。在穿越拉丁美洲的旅行中，他经常为古老文明的辉煌成就而惊叹，动手抄下当地的手稿、临摹印加石碑，并收集当地语言的词汇。他发现原住民的语言十分精深，无论用哪一种都完全能够翻译任何一本欧洲的书籍；就连抽象的概念，如“未来”“永恒”“存在”等，都有对应的词汇。在钦博拉索山以南地区，他拜访了一个原住民部落，他们保存着描述火山爆发的手稿。幸运的是，已经有人将这些手稿翻译成了西班牙语，洪堡得以将全部内容抄录在笔记本中。

在途经洛哈（今天厄瓜多尔境内）的金鸡纳树林时，洪堡再次见证了人类活动对环境的破坏。金鸡纳树的树皮中含有奎宁(当时治疗疟疾的药物），但被剥去树皮的树木很快就会死去，而西班牙人已经将大片野生树林采剥殆尽。洪堡发现，已经很难在那里找到生长多年且比较粗壮的树了。

洪堡的探寻精神几乎是无穷尽的。他既研究岩石构造、气候现象以及印加庙宇的遗迹，还着迷于地磁现象——在翻山越岭的时候不忘架起仪器，测量地球的磁场。和跨越大陆的植被带、地震现象类似，地球磁场是一个相互关联的复杂全球网络，这引起了洪堡的好奇。17 世纪以来，科学家们就已经知道地球本身是一块巨大的磁铁；他们还发现罗盘的指针并不指向正北，因为地球磁场的北极与地理学意义上的北极并不重合。更令人困惑的是，地磁场的南北两极会移动，这给航海带去了极大的困难。此外，当时并不清楚地球磁场强度在世界范围内的变化究竟是随机的，还是具有一定规律的。

洪堡沿着安第斯山脉向南旅行，从波哥大到基多，越来越接近赤道。一路上，他通过测量发现，地球磁场强度越来越弱。令他吃惊的是，即使当他们跨越了基多附近的赤道之后，地磁场的强度竟然还在继续减弱；直到他们到达秘鲁境内荒芜的卡哈马卡高原时，地磁场的强度才逐渐停止减弱。这里地处南纬 7°，距离地理学意义上的赤道将近 500 英里远。在此处，磁针相对于地面的水平倾斜角度发生了反转：实际上，洪堡发现了磁倾赤道。（地球表面磁倾角为零的各点的连线。）

1802 年 10 月底，洪堡一行抵达利马，此时距离从基多出发已经过去四个半月的时间，离开欧洲也已经三年多了。他们从利马搭船向北行进，到厄瓜多尔西海岸的瓜亚基尔去，打算再从那里去往墨西哥的阿卡普尔科。在从利马到瓜亚基尔的航行途中，洪堡检测了他们正身处其中的寒流：它沿南美洲西岸流动，一直从智利南端延伸到秘鲁北部。寒冷的洋流携带着大量营养成分，滋育了无数海洋生物，是世界上最富生命力的海洋生态系统。多年以后，这股寒流将被命名为洪堡寒流。虽然洪堡觉得这一命名是莫大的荣耀，但他也提出了抗议：沿岸的渔民早在几世纪前就已经知道洋流的存在，自己所做的只不过是探测它的性质，并发现这是一股寒流。

为了理解作为一个整体的自然，洪堡逐步收集所需的数据。如果自然是一张庞大的生命之网，那么他不能仅仅以一位植物学家、动物学家或是地质学家的眼光看待它。他从各处收集关于一切事物的信息，因为“我们必须将在这个星球上相隔最远的区域中观察到的事物进行比较”。洪堡积攒了丰富的实验结果，提出了众多的问题，两者的数量之庞大使人们认为他在很愚蠢地追寻“似乎显而易见”的答案。一位向导注意到，洪堡像小男孩一样，在外套口袋里装满了植物、石头、纸片。没有什么是过于琐碎或不值一提的，因为在自然这张宏伟的挂毯上，一切事物都有自己的位置。

1803 年 1 月 4 日，他们到达港口城市瓜亚基尔。就在同一天，位于瓜亚基尔东北方向 200 多英里处的科托帕希火山突然开始喷发。洪堡已经勘查了附近安第斯山脉中所有的火山，等的就是这一刻。但这个突如其来的新挑战就发生在他准备前往墨西哥的当口，这让他十分为难。在返回欧洲之前，他希望务必能够游历墨西哥。在夏季的飓风季节到来之前，他必须尽快地找到航船，否则接下去的一整年都会被困在瓜亚基尔。但考察一座正在喷发的火山又是充满诱惑的难得机会——也许来得及去科托帕希，再及时赶回来乘船离开？可实际情况是，从瓜亚基尔到科托帕希的路程极其危险，洪堡需要再次翻越安第斯山脉，并且这次是朝着火山活动剧烈的地段而行。

虽然的确很危险，但这个机会实在难得，不能放弃。1 月底，洪堡和蒙图法尔再次启程，将邦普兰留在瓜亚基尔，让他继续寻找前往墨西哥的船只。洪堡二人向东北方向走去，科托帕希火山的怒吼声不时地从远处传来。他简直无法相信自己的好运气。再过几天，他们就将重新见到八个月前曾经攀登过的这座火山，但这次的它将从沉睡中觉醒，被自身的火焰照亮。然而 5 天后，一位信使带着邦普兰的信从瓜亚基尔赶来：

好消息是，邦普兰找到了一艘去往墨西哥阿卡普尔科城的船，但两个星期后就要启航。这意味着他们必须马上返回瓜亚基尔。洪堡无比沮丧。

1803 年 2 月 17 日，洪堡一行乘船离开瓜亚基尔港。离港时，他们还能够听到从科托帕希峰传来的轰响。此时，这座苏醒了的火山活像一个怒吼的巨人。火山的合鸣为洪堡奏响了送行的小夜曲，却也忧伤地提醒他那未能企及的精彩。每天晚上，航船一路北上，变幻的星空意味着他与南半球渐行渐远。仰望夜空，南半球天空中的星座从望远镜的视野里慢慢消逝。洪堡在日记中写道：“我每天都变得更加凄惶。”愈来愈接近北半球，愈来愈远离身后的那个世界——那个他将终生怀念的世界。

1803 年 2 月 26 日，洪堡人生中最后一次跨过赤道。

洪堡时年 33 岁。在南美洲 3 年多的考察期间，他穿过热带雨林，登上冰峰雪顶，采集了数千份植物标本，开展了无数次科学观测。虽然几度经历生死攸关的险境，他仍十分享受自由与探险带来的愉悦。更重要的是，他带着一种新的自然观离开瓜亚基尔。那幅描绘钦博拉索峰的“自然之图”静静地躺在行囊中——这幅图以及其中的想法与观念，都将永久地改变未来世代看待自然的方式。