Dans un rapport publié en septembre, l'ONG avait affirmé qu'au moins une trentaine d'attaques à l'arme chimique avaient été perpétrées entre janvier et septembre 2016 sur des villages de la région du Jebel Marra au Darfour, dans le cadre d'une vaste campagne militaire contre les rebelles.
"Entre 200 et 250 personnes ont pu mourir d'une exposition aux agents chimiques, pour beaucoup, voire pour la plupart, des enfants", selon l'organisation.
Le rapport contenait alors des images d'enfants souffrant de brûlures chimiques, des photos satellites de villages détruits et de personnes déplacées, des extraits d'entretiens avec plus de 200 survivants et des analyses d'experts.
L'Organisation pour l'interdiction des armes chimiques (OIAC, agence de l'ONU) avait expliqué à l'époque avoir besoin de davantage de preuves pour une enquête formelle.
Dans son nouveau rapport, Amnesty réclame une nouvelle fois une enquête complète et indépendante de l'OIAC sur ces attaques présumées, alors que le Conseil exécutif de l'agence ouvre mardi une réunion à La Haye.
"Un échec des membres de l'OIAC à lancer une enquête serait une honte et une reddition monumentale", insiste dans un communiqué Michelle Kagari, une responsable d'Amnesty, dénonçant des attaques "cruelles".
Après la publication du premier rapport, le président soudanais Omar el-Béchir avait accusé Amnesty International de "mensonges".
Le Darfour est le théâtre d'un conflit sanglant depuis 2003, quand des insurgés issus de minorités ethniques ont pris les armes contre le pouvoir de Khartoum, aux mains de la majorité arabe. M. Béchir a alors lancé une contre-insurrection violente.
Depuis, l'ONU estime que les combats ont fait au moins 300.000 morts et 2,5 millions de déplacés.
M. Béchir, recherché par la Cour pénale internationale pour crimes de guerre, crimes contre l'humanité et génocide au Darfour, avait solennellement annoncé début septembre que la paix était revenue dans cette région.
Mais Khartoum en limite toujours l'accès aux journalistes et aux travailleurs humanitaires, même si une mission conjointe des Nations unies et de l'Union africaine (Minuad) y est déployée depuis 2007.
Le Soudan, signataire depuis 1999 de la Convention sur l'interdiction des armes chimiques, a plusieurs fois demandé le départ de la Minuad.