"Ellos dispersaron su aviación en los últimos días", dijo Mattis en una rueda de prensa en Tel Aviv.
Además acusó a las autoridades sirias de mantener arsenales químicos.
"La comunidad internacional no puede tener dudas de que el régimen sirio conservó armas químicas en violación a sus compromisos y declaraciones de que habían sido eliminadas totalmente", afirmó en conferencia de prensa.
Mattis aseveró que podía "declarar con total autoridad que conservaron parte de éstos".
"Sería un mal consejo animarlos a que las utilizasen nuevamente", añadió.
Además culpó a Damasco por el incidente, pero las autoridades sirias rechazaron la acusación alegando que todos sus arsenales químicos fueron retirados del país y eliminados en 2016 bajo la supervisión de la OPAQ.
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El Gobierno sirio subrayó que nunca empleó sustancias tóxicas ni contra la población, ni contra la oposición o los terroristas.
Por su parte, Rusia supuso que el incidente de Jan Sheijun es un montaje o resultado de un bombardeo de la aviación siria sobre los depósitos terroristas que contendrían municiones químicas destinadas para los yihadistas de Irak.