Les deux hommes, qui ont des casiers judiciaires, ont été arrêtés avec leurs armes et ont avoué leur acte, a indiqué le bureau du gouverneur d'Ankara dans un communiqué. Le véhicule utilisé dans cette attaque a également été retrouvé, ajoute le communiqué.
Plus tôt dans la journée, le porte-parole de la présidence turque, Ibrahim Kalin, a condamné cette attaque sur Twitter, la qualifiant de "tentative manifeste pour semer le chaos" dans le contexte de l'escalade des tensions entre les Etats-Unis et la Turquie.
"La Turquie est un pays sûr et toutes les missions étrangères dans le pays sont protégées par la loi", a-t-il souligné.
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Au moins quatre coups de feu ont été tirés d'une voiture blanche devant la porte 6 de l'ambassade à 5h00 heure locale (2h00 GMT), sans faire de blessés, a rapporté la télévision CNN Turk.
Cette attaque intervient dans un contexte de fortes tensions entre Ankara et Washington, alliés au sein de l'OTAN, suite à la détention d'un pasteur américain en Turquie.